Bei der Saison 2001 geht die Scuderia Ferrari erwartungsgemäß als Favorit an den Start. Das Team aus Maranello holte in der vorangegangenen Saison beide Titel und nimmt mit denselben Piloten und denselben Mechanikern an der Meisterschaft teil. Auch die Tatsache, dass beim Regelwerk keine tiefgreifenden Veränderungen eingeführt werden, gibt Anlass zu der Vermutung, dass Ferrari in der Formel 1 weiterhin den Ton angeben wird. Mit dem F2001 werden die von der FIA geforderten Änderungen umgesetzt. Die auffälligste Neuerung ist die geforderte Bodenfreiheit von 10 Zentimetern, um die aerodynamische Last zu begrenzen. Davon abgesehen setzt der F2001 auf die Eigenschaften, die bereits dem F1-2000 zum Sieg verhalfen, sowie auf einige Extras, die das Auto noch leichter und noch flexibler in Hinblick auf die Lastverteilung machen.
Michael Schumacher dominiert die ersten beiden Rennen in Australien und Malaysia, während sich in Brasilien David Coulthard von McLaren durchsetzt, der einzige ernstzunehmende Rivale des Ferrari-Piloten in dieser Saison. Die Stärke des Briten ist seine Konstanz, während Michael ausgerechnet in Imola das Rennen aufgeben muss. Der Deutsche gewinnt jedoch in Spanien und beim Großen Preis von Europa auf dem Nürburgring. In diesem Jahr muss er sich häufig gegen niemand Geringeren als seinen jüngeren Bruder Ralf zur Wehr setzen, der sich in der Zwischenzeit zu einem der besten Rennfahrer der Kategorie entwickelt hat und für Williams antritt, zusammen mit einem anderen Champion, der sich mit Schumacher großartige Duelle liefern wird: dem Kolumbianer Juan Pablo Montoya.
Den entscheidenden Coup landet Michael in Frankreich, wo er sich erneut den Sieg sichert, vor Coulthard auf dem 3. Platz. Zu diesem Zeitpunkt hat der Ferrari-Pilot einen Vorsprung von 31 Punkten vor seinem Rivalen, was mehr als drei Rennen entspricht. Auch in der Konstrukteurswertung sind die Ergebnisse äußerst vielversprechend: Dank Barrichello, der zwar keine Siege holt, es aber oft auf die Siegertreppe schafft, führt Ferrari mit insgesamt 108 Punkten vor McLaren mit 56 Punkten.
Am 19. August versammeln sich viele Menschen vor den Fernsehern in ihren Urlaubsorten, die das Rennen übertragen. Beim Großen Preis von Ungarn könnte bereits die Entscheidung über beide Weltmeistertitel fallen. Schumacher dominiert beim Qualifying und bricht den Streckenrekord, der 1993 von Alain Prost aufgestellt worden war. Er liegt 801 Millisekunden vor Coulthard und 894 vor Barrichello. Auf alle anderen hat er mehr als eine Sekunde Vorsprung. Beim Rennen gibt Michael über 71 von 77 Runden den Ton an und überlässt die Führung seinem Teamkollegen und dem Rivalen von McLaren nur für die Boxenstopps. Der interessantere Kampf ist der um den zweiten Platz. Ihn gewinnt knapp Barrichello, und mit seinem zweiten Platz macht er den rechnerischen Doppelsieg für Ferrari in der Fahrerwertung und in der Konstrukteurswertung klar.
Schumacher holt sich den zweiten Weltmeistertitel mit Ferrari und den vierten seiner Karriere, wodurch er mit Prost gleichzieht. Auch bei der Zahl der gewonnenen Rennen erreicht der Deutsche mit 51 Siegen die Leistung des französischen Champions. Jetzt hat Michael den Rekord des fünffachen Weltmeisters Juan Manuel Fangio im Visier, der in den Fünfzigerjahren die Formel 1 dominierte.
Vor dem Ende der Saison 2001 wird unter anderem noch das etwas surreal anmutende Rennen von Monza ausgetragen. Die Motorsportwelt steht gleich doppelt unter Schock: Am 11. September werden die Anschläge auf die Zwillingstürme des World Trade Centers in New York und in Washington verübt, und am Tag vor dem Großen Preis von Italien wird Alessandro Zanardi, mit dem viele im Fahrerlager befreundet sind, Opfer eines tragischen Unfalls am Lausitzring: Er liegt im Koma und schwebt in Lebensgefahr. Viele Piloten fordern, das Rennen am folgenden Sonntag abzusagen, umso mehr als die Weltmeistertitel bereits vergeben sind, aber das Formel-1-Management verpflichtet alle dazu, den Großen Preis von Italien dennoch zu bestreiten.
Ferrari entfernt sämtliche Logos der Sponsoren von den Fahrzeugen und den Uniformen und lackiert die Nasen der beiden F2001 zum Zeichen der Trauer schwarz, während die Teamchefs von Benetton, BAR und Arrows Schumachers Vorschlag, bei der ersten Runde erst nach der zweiten Schikane zu beschleunigen – in Erinnerung an den Unfall, der im Jahr zuvor den Feuerwehrmann Paolo Gislimberti des Einsatzteams CEA in der Roggia-Schikane das Leben kostete – ablehnen. Das Rennen verläuft ohne nennenswerte Zwischenfälle. Montoya holt sich mit seinem Williams den ersten Sieg, vor Barrichello. Aber niemand ist in Feierlaune.