Primero en ser en 1958, Tyrrell Racing corrió por primera vez autos de Fórmula Tres para Ken Tyrrell y estrellas locales. De manera típicamente directa, Tyrrell decidió que no tenía madera de piloto de carreras y renunció como piloto en 1959 para enfocarse en el lado de la gestión de las carreras. A lo largo de la década de 1960, Tyrrell se movió a través de las fórmulas más bajas, dando debuts en monoplazas a los futuros campeones John Surtees y Jacky Ickx.

Sin embargo, Tyrrell es más famoso por su asociación con Jackie Stewart, a quien Tyrrell inscribió en 1963. Tyrrell vio el talento latente de Stewart e ingresó al escocés en la Fórmula Tres. Stewart hizo su debut en F1 con BRM en 1965, pero confió en el juicio de Tyrrell y estaba preparado para apostar cuando su mentor decidió formar un equipo de gran premio en 1968. Tyrrell corrió bajo la marca de 'Matra International', utilizando un chasis Matra propulsado por un Ford. -Motor Cosworth. Una primera temporada fuerte vio a Stewart ganar tres carreras y terminar segundo en el Campeonato (aunque por una gran diferencia en ese momento de doce puntos), mientras que el equipo de Tyrrell quedó tercero en la tabla de Constructores. Al año siguiente, la sociedad Tyrrell-Stewart ganó su primer campeonato, dominando la temporada de 1969 con seis victorias y un segundo lugar de once.

Tyrrell volvió a apostar a finales de 1970 cuando, al no gustarle el rendimiento del chasis Matra, construyó su propio coche en secreto, antes de desvelarlo ante el asombro de sus competidores. Stewart ganaría dos títulos más en 1971 y 1973, mientras que Tyrrell Racing ganaría su único título de constructores en 1971. El retiro de Stewart a fines de 1973 marcó el comienzo de un lento declive para Tyrrell, aunque el equipo permanecería una fuerza a lo largo de la década de 1970. Causando otra sensación en 1976, Tyrrell presentó un auto de F1 de seis ruedas, que muchos consideraron un truco hasta que Jody Scheckter ganó el Gran Premio de Suecia. El diseño solo se abandonó después de que Goodyear se negara a desarrollar los neumáticos pequeños necesarios para el automóvil, demasiado ocupado luchando contra los otros fabricantes de neumáticos.

Después de que amaneciera la era turbo en la Fórmula Uno, Tyrrell fue el último equipo en competir con el Cosworth DFV de aspiración natural. Fue el comienzo de dos décadas de lucha para el equipo, que a menudo carecía de fondos suficientes por falta de patrocinio. La última de las 33 victorias en Grandes Premios llegó en 1983 cuando Michele Alboreto ganó en Detroit. El equipo incondicionalmente británico de Tyrrell se quedó atrás por el comercialismo desenfrenado que aumentó los presupuestos de sus rivales, pero el equipo siguió luchando, obteniendo algún que otro buen resultado con jugadores como Jean Alesi. En 1997, Tyrrell finalmente vendió el equipo a British American y el equipo completó su última temporada en 1998.