Болид Формулы-1 представляет собой углепластиковый монокок с четырьмя расположенными вне корпуса колёсами, из которых задние два являются приводными, а передние — ведомыми. Пилот располагается в тесной кабине (кокпите) в передней части болида и управляет им с помощью руля и педалей тормоза и газа.

Хотя машины Формулы-1 нередко превышают скорость 300 км/ч, по абсолютной скорости Формула-1 не может считаться самой быстрой автогоночной серией, так как многие параметры моторов в ней существенно ограничены (ограничен объём, запрещён турбонаддув, и т. п.). Тем не менее, по средней скорости на круге среди шоссейно-кольцевых автогонок (исключая т. н. «овалы») Формуле-1 нет равных. Это становится возможным благодаря очень эффективным тормозам и аэродинамике.

Тормозные усилители и антиблокировочная тормозная система запрещены.

Объём и параметры двигателей, используемых в Формуле 1, неоднократно менялся. C 2006-го года в Формуле-1 используются четырёхтактные восьмицилиндровые двигатели без наддува объёмом не более 2,4 литра. Однако поскольку переход на 8-цилиндровые двигатели произошёл довольно неожиданно и сопряжён с большими затратами, в 2006 году малобюджетным командам было позволено использовать 10-цилиндровые моторы объёмом до 3,0 литров с применением ограничителя оборотов и воздушного рестриктора.

Мощность двигателей 750—770 л.с. Системы предварительного охлаждения воздуха запрещены. Также запрещено подавать в двигатель что-либо, кроме воздуха и горючего.

Начиная с 2008 года регламент на моторы «заморожен», то есть доработки двигателей запрещены за исключением отдельных изменений связанных с надёжностью. При этом FIA утверждает каждое такое изменение. Некоторые команды использовали это право (по мнению Флавио Бриаторе) для увеличения мощности двигателей. Кроме того, происходит улучшение состава горючего и смазочных материалов. В 2010 году в связи с отменой дозаправок особое значение приобретает экономичность мотора, так как на старте у машин с более экономичными моторами может быть меньше топлива.

После окончания сезона 2008 года руководство Формулы-1 и FIA предлагало переход на стандартные моторы, что по мнению инициаторов предложения должно было сократить расходы команд.[11] 17 октября 2008 года FIA объявило тендер на поставку стандартных моторов для всех команд Формулы-1. Эта инициатива встретила неодобрение среди ряда команд, связанных с автопроизводителями; в частности Ferrari объявила о возможности ухода из чемпионата в случае принятия такого предложения. Позже ассоциация команд Формулы-1 (FOTA) сделала ряд предложений по снижению затрат, включая поставку моторов по ценам в пределах пяти миллионов долларов.

Начиная с сезона 2009 года в болидах Формулы-1 вводится система рекуперации кинетической энергии (KERS) — специальное приспособление, позволяющее аккумулировать кинетическую энергию болида на участках торможения, отдавая ее при разгоне. При этом конкретный принцип рекуперации не предписывается. Перед началом сезона 2009 года из всех команд-участниц чемпионата лишь Williams объявила о разработке механической системы рекуперации, в то время как все остальные отдали предпочтение электрической, с применением специальных аккумуляторов. Также, в начале 2009 года поступило предложение о применении стандартной системы рекуперации. В 2010 году команды заключили джентльменское соглашение, согласно которому они не будут использовать KERS.

В Формуле-1 огромное внимание уделяется безопасности пилотов. Ни один болид не сможет выйти на старт гонки, если он не пройдёт всех необходимых проверок, в частности краш-тестов. Особенно остро вопрос безопасности встал после трагической гибели в один и тот же уикенд 1994 года на трассе в Имоле Айртона Сенны и Роланда Ратценбергера, а также получившего тяжёлую травму рёбер на пятничной тренировке Рубенса Барикелло. Внесённые в конструкцию болидов изменения привели к значительному увеличению безопасности гонщиков, особенно при лобовых и боковых столкновениях.

С 1996-го года боковины кокпита были значительно подняты и усилены, чтобы защитить гонщика при боковых ударах. Для предохранения пилота при переворотах позади кокпита расположены дуги безопасности. Также регламентировано, что в любой ситуации пилот должен иметь возможность покинуть болид не более чем за 5 секунд, для чего ему нужно лишь расстегнуть ремни безопасности и снять руль.

Гонщики Формулы-1 одеты в специальные комбинезоны фирмы Sparco, выдерживающие открытое пламя в течение 14 секунд. Кроме того, гонщики обязаны надевать бельё, подшлемники, обувь и перчатки из негорючих материалов, изготовленные сертифицированными производителями. Шею гонщиков, подвергающуюся во время аварий огромным нагрузкам, защищает система защиты шеи и головы пилотов HANS (Head And Neck Support), адаптированная для нужд Формулы-1.

Как и любой продукт высоких технологий, автомобиль Формулы-1 наполнен электроникой, помогающей достичь наилучших результатов в гонке. Вся электронная начинка болида инспектируется FIA перед сезоном и не может меняться в течение него.

Хотя некоторые узлы болида имеют электронные составляющие, запрещены системы, явно помогающие управлять болидом (например системы контроля старта). Кроме того, все команды обязаны использовать унифицированный блок управления двигателем (ECU). В последнее время наблюдается тенденция по снижению количества электроники в болидах, что повышает роль гонщика в управлении машиной.

С болида Формулы-1 непрерывно передаётся телеметрия — информация о состоянии и поведении машины. За телеметрией следит персонал команды. Обратная связь запрещена, то есть управлять болидом из боксов нельзя.

Шины имеют в Формуле-1 огромное значение. Подобрать правильный состав, наиболее подходящий для трассы, погоды и болида, является довольно сложной задачей. Команды тратят для этого большу́ю часть времени на тестах и свободных заездах. В отличие от дорожных автомобилей, шины для болидов Формулы-1 не рассчитаны на долговечность (один комплект рассчитан не более, чем на 200 км), ключевыми свойствами являются прочность, малый вес и сцепление с трассой.

Основные составляющие шин — резина, нейлон и полиэстер. Для изменения жёсткости резины регулируются пропорции добавляемых в неё компонентов: углерода, серы и нефти. Чем мягче резина, тем выше её сцепление с асфальтом, но тем быстрее она изнашивается.

Используют 3 вида шин: «слики» — для сухой трассы, «микст» или «промежуточные» — для слегка влажной и «дождевые» — для сильно влажной. Шины для сухой трассы различают по твердости: «суперсофт» (наиболее мягкие), «софт», «медиум» и «хард» (наиболее твердые). Для Гран-при Монако разработаны специальные промежуточные шины, отличающиеся повышенной мягкостью. Дождь является скорее исключением для Формулы-1, поэтому чаще всего используются шины для сухой трассы.

До 2009 г. в Формуле-1 применяли «псевдослики» — шины с 4-мя продольными канавками. Они были введены вместо сликов в 1998 году с целью снижения скоростей путём уменьшения сцепления с трассой. В 2009 г. прижимная сила антикрыльев была значительно уменьшена, для компенсации потери сцепления были вновь введены слики.

Состав газовой смеси в шинах никак не регламентируется. Здесь команды вольны выбирать любые газы в любых пропорциях. Традиционно считалось, что шины заполнены обычным воздухом, прошедшим через осушающий фильтр. Однако, в ходе шпионского скандала появилась информация, что шины могут быть заполнены хладоном.

Размер передних и задних шин в ходе эволюции гоночных автомобилей Формулы постоянно менялся, ныне передние и задние шины разные, размер передних шин 245/55 R13, задних 270/55 R13.

Немного истории

1981 год ознаменовался подписанием первого договора согласия (англ.) — документа, регламентирующего отношения между командами Формулы-1 и FIA. Согласно Договору все права на телевизионные трансляции гонок Формулы-1 были переданы новообразованной компании «Управление и продвижение Формулы-1»(FOPA) (позже известна как Formula One Management (англ.)(FOM)), директором которой стал Берни Экклстоун. Эта же компания позже распределяла доходы от трансляций. С тех пор Экклстоуна не без оснований называют «боссом Формулы-1».

1980-е годы были эрой турбомоторов. Первый двигатель с турбонаддувом был применён командой Рено в 1977 году. К 1987 году мощность моторов превышала 1000 л. с., что и по сей день является рекордом для автомобилей с открытыми колёсами. В целях снижения скоростей в 1984 году FIA ограничила размер топливного бака. В 1988 году было введено ограничение на допустимое давление наддува, а в 1989 году турбодвигатели вообще были запрещены.

В начале 1990-х годов команды начали широко использовать электронику в конструкции болидов. Она применялась, прежде всего, для рулевого усиления, системы управления тягой, полуавтоматической коробки передач, системы активной подвески. В результате расцвета электроники, всё больше функций по управлению болидом брал на себя компьютер, уменьшая тем самым значение пилота. В 1994 году FIA запретила многие из электронных нововведений.