Ferrari non fu il primo costruttore a introdurre un motore sovralimentato in Formula 1, anche perché la Scuderia voleva sfruttare al massimo il suo motore ad aspirazione naturale che l’aveva portata in testa al campionato. Nella seconda metà degli anni '70 la squadra vinse tre titoli piloti e quattro titoli costruttori con le auto della serie T e i loro potenti 12 cilindri piatti.
Ma fu anche un altro il motivo del ritardo: la Scuderia stava sperimentando due tipi di induzione forzata, sia il turbocompressore sia un nuovo tipo di compressore, il sistema di sovralimentazione “Comprex”. Puntando a raggiungere un vantaggio competitivo decisivo, il team Ferrari costruì vetture con ciascuna tecnologia, tutte dotate di un nuovo V6 a 120 gradi da 1,5 litri, più corto e stretto rispetto al motore a 12 cilindri.
La 126 CK montava due turbocompressori collocati proprio sopra al motore, con tubi di scarico che emergevano nella parte superiore del V6 e che pompavano attraverso gli intercooler nei condotti di aspirazione all'esterno del motore. La più radicale 126 CX era azionata a cinghia dal V6, con la sua disposizione a tamburo rotante che offriva teoricamente una migliore reattività dell'acceleratore.
Entrambe le auto furono ampiamente testate durante l'inverno del 1980-81 e spedite in California, USA, per la prima gara della stagione. Tuttavia, durante le prove, le dure accelerazioni richieste e la superficie sconnessa del circuito di Long Beach misero in evidenza i punti deboli della trasmissione a cinghia del rotore Comprex.
Questo fece sì che a debuttare nelle corse fu la 126 CK turbo, mentre la 126 CX non vide mai una bandiera di partenza. Sia Gilles Villeneuve che Didier Pironi alla fine si ritirarono dalla gara inaugurale delle turbo scarlatte negli Stati Uniti, pur dando un assaggio del loro potenziale, con Villeneuve qualificatosi al quinto posto.
Quel potenziale si concretizzò alla sesta gara della stagione, il Gran Premio di Monaco: Villeneuve aveva mancato di poco il podio al precedente GP del Belgio, ma era incoraggiato dall'annuncio che la sua partnership con la Ferrari sarebbe continuata per altre due stagioni. Sembrava ispirato fin dall'inizio, qualificandosi in prima fila a soli 78 millesimi dalla pole.
Raggiunta la seconda posizione durante la gara, Villeneuve iniziò a impostare giri veloci, scatenando tutta l'immensa potenza della sua auto nel tunnel. Affiancò il campione del mondo in carica Alan Jones e lo superò sul rettilineo di partenza, prima di scomparire in lontananza per raggiungere la bandiera a scacchi con quasi 40 secondi di vantaggio.
Questa fu la prima vittoria per una Ferrari turbo di F1, nonché la prima di un motore sovralimentato al Gran Premio di Monaco. Presumibilmente inadatta al circuito stradale stretto e tortuoso, la 126 CK turbo si era comportata egregiamente – e quello fu solo l'inizio.
Tre settimane dopo, Villeneuve era di nuovo in cima al podio nel Gran Premio di Spagna. Partito in settima posizione e nonostante un problema di taratura dell'ammortizzatore lo avesse in pratica rallentato, si fece strada fino al terzo posto alla fine del primo giro. Al secondo giro raggiunse il secondo posto, con solo Alan Jones ancora una volta davanti a lui – ma il suo rivale sbandò nella ghiaia al 14° giro, perdendo ulteriore tempo quando fu costretto a rientrare ai box per cambiare pneumatici.
In testa e con 66 giri rimanenti, Villeneuve fece poi una gara magistrale, in cui sfruttò il suo motore turbo, di gran lunga il più potente in pista, con il massimo vantaggio sui rettilinei, ma conservando gli pneumatici nelle sezioni più lente del circuito.
Fu impeccabile, rallentando persino strategicamente il suo ritmo per forzare una lotta per il secondo posto. Villeneuve conquistò la vittoria alla fine dell'80° giro, con le quattro auto inseguitrici racchiuse in un intervallo di appena 1,24 secondi, il che lo rese uno dei finali più ravvicinati nella storia della Formula 1.
Fu la seconda vittoria consecutiva di Villeneuve e di Ferrari nella stagione 1981, e la Scuderia sarebbe andata di bene in meglio nelle stagioni successive. Con la potenza del turbocompressore, la squadra avrebbe vinto il campionato costruttori nel 1982 e nel 1983.