Tyrrell Racing wurde erstmals 1958 gegründet und fuhr zunächst Formel-3-Autos für Ken Tyrrell und lokale Stars. Tyrrell entschied typisch offen, dass er kein Rennfahrer-Material sei und trat 1959 als Fahrer zurück, um sich auf die Managementseite des Rennsports zu konzentrieren. In den 1960er Jahren bewegte sich Tyrrell durch die unteren Formeln und gab den zukünftigen Champions John Surtees und Jacky Ickx verschiedene Einsitzer-Debüts.

Wofür Tyrrell jedoch am bekanntesten ist, ist seine Partnerschaft mit Jackie Stewart, die Tyrrell 1963 verpflichtete. Tyrrell entdeckte Stewarts schlummerndes Talent und trat dem Schotten in der Formel 3 bei. Stewart gab 1965 sein F1-Debüt mit BRM, vertraute aber auf Tyrrells Urteilsvermögen und war bereit, aufs Spiel zu setzen, als sein Mentor 1968 beschloss, ein Grand-Prix-Team zu gründen. Tyrrell fuhr Rennen unter der Marke „Matra International“ und benutzte ein von einem Ford angetriebenes Matra-Chassis -Cosworth-Motor. In einer starken ersten Saison gewann Stewart drei Rennen und wurde Zweiter in der Meisterschaft (allerdings mit einem damals großen Abstand von zwölf Punkten), während Tyrrells Team Dritter in der Konstrukteurstabelle wurde. Im folgenden Jahr gewann die Tyrrell-Stewart-Partnerschaft ihre erste Meisterschaft und dominierte die Saison 1969 mit sechs Siegen und einem zweiten Platz von elf.

Tyrrell setzte Ende 1970 erneut aufs Spiel, als er, weil er die Leistung des Matra-Chassis nicht mochte, heimlich sein eigenes Auto baute, bevor er es zum Erstaunen seiner Konkurrenten enthüllte. Stewart würde 1971 und 1973 zwei weitere Titel gewinnen, während Tyrrell Racing 1971 seinen einzigen Konstrukteurstitel gewinnen würde. Stewarts Rücktritt Ende 1973 markierte den Beginn eines langsamen Niedergangs für Tyrrell, obwohl das Team bleiben würde eine Kraft in den 1970er Jahren. 1976 sorgte Tyrrell für eine weitere Sensation und enthüllte ein sechsrädriges F1-Auto, das viele als Spielerei betrachteten, bis Jody Scheckter den Großen Preis von Schweden gewann. Das Design wurde erst aufgegeben, nachdem Goodyear sich geweigert hatte, die für das Auto benötigten kleinen Reifen zu entwickeln, weil es zu sehr damit beschäftigt war, gegen die anderen Reifenhersteller zu kämpfen.

Nachdem die Turbo-Ära in der Formel 1 angebrochen war, war Tyrrell das letzte Team, das mit dem Cosworth DFV-Saugmotor fuhr. Es war der Beginn von zwei Jahrzehnten des Kampfes für das Team, das aufgrund fehlender Sponsoren oft unterfinanziert war. Der letzte von 33 Grand-Prix-Siegen kam 1983, als Michele Alboreto in Detroit gewann. Tyrrells unerschütterliches britisches Team wurde durch den ungezügelten Kommerz, der die Budgets seiner Rivalen in die Höhe trieb, zurückgelassen, aber das Team kämpfte weiter und erzielte das eine oder andere gute Ergebnis mit Leuten wie Jean Alesi. 1997 verkaufte Tyrrell das Team schließlich an British American und das Team beendete 1998 seine letzte Saison.