Първата голяма победа на Renault в моторния спорт идва в ралито Париж-Виена през 1902, спечелено от Марсел Рено. Участие взимат три олекотени Type K, подредили се до четири по-малки войтурета (voiturette), които застават срещу мощния Mercedes на Граф Зборовски и Panhard-а на Хенри Фарман. Победата на Марсел с Renault идва след постигната средна скорост от 62,5 км/ч. Оттам насетне Renault се превръща в много сериозен претендент на всички нива в моторния спорт.
През 1906 Renault регистрира първото си участие в Grand Prix, проведено в рамките на два дни по обществената пътна мрежа извън Льо Ман. Renault участва със своя Тype AK, олекотено шаси, задвижвано от 12,9-литров, 4-цилиндров двигател. Независимо от изгарящите температури, трасе, което почти се топи, и 12-часова надпревара, унгарецът Ференц Сис печели състезанието за Renault.
През 20- и 30-те години на миналия век, Renault се фокусира върху ралитата и наземните скоростни рекорди. През 1925 Renault печели рали „Монте Карло“. След това, през 1926, с цел поставяне на скоростни рекорди, е разработен 9,0-литровият Renault 40CV Type NM des records. Моделът е с едно място, издължено купе и открити колела. Той постига средна скорост от 173,7 км/ч в рамките на 24-часов пробег – съществена скорост за базиран на сериен автомобил модел от онази епоха.
През 30-те години Renault разработва Nerva Series и продължава с безбройни опити за поставяне на скоростни рекорди. Задвижван от втория 8-цилиндров редови двигател на Renault, вдъхновен от инженерните авиационни разработки на компанията, Nervasport завършва втори в рали „Монте Карло“ през 1932, само на две десети зад победителя. Победите идват през 1935, когато са спечелени рали „Монте Карло“, надпреварата Лиеж-Рим-Лиеж, като през същата година е спечелено едно второ място, зад автомобил Bugatti, постигнато в рали „Мароко“.
Но автомобилът прави своето най-впечатляващо представяне на овала в Молери. През април 1934, специално подготвен Nervasport постига няколко рекорди за издръжливост във всички категории. Той изминава над 8000 км за 48 часа, постига средна скорост от над 160 км/ч и максимална скорост от близо 200 км/ч (125 мили/ч).
След 2-годишно тестване във въздушен тунел, през септември 1956 Renault извежда своя поразително син Etoile Filante (Shooting Star) на Солените езера в Боневил, Юта, САЩ. Той се задвижва от иновативен турбинен двигател, генериращ 270 к.с. при 28 000 об/мин, работещ с трансмисия Transfluide. При първия си пробег, Жан Хеберт, създател на автомобила, поставя нов скоростен рекорд, достигайки 308,85 км/ч.
В началото на 60-те години Амеди Гордини представя по-спортна, по-мощна и бърза версия на Dauphine. Гордини е човек, който създава и Grand Prix автомобили със собственото си име на тях. Партньорството Renault-Gordini се доказва като изключително успешно, като в следващите години се появяват последователно класическият R8 Gordini, R12 и R17.
През 1978 Дидие Пирони и Жан-Пиер Жасо постигат историческа победа с Alpine-Renault A442B, задвижван от V6 турбо двигател на Renault. На четвърта позиция завършва второ Renault. След като най-после постига победа в „24 часа на Льо Ман“, Renault вече може да се фокусира върху своята друга цел - Формула 1.
Задвижваният от V6 турбо двигател RS01 прави своя дебют в GP на Великобритания през 1977. Пилот е Жан-Пиер Жабуи. Наречен „Yellow Teapot“, болидът отпада в първото си състезание, но не и преди да направи голямо впечатление. Ценен опит се натрупва в още четири състезания в края на сезона. Процесът на обучение продължава през 1978, докато Жабуи не спечелва първите точки за Renault – и за който и да е турбо двигател - с четвъртото си място в GP на САЩ. Един от големите пробиви е преминаването към би-турбо конфигурация за GP на Монако 1979. Екипът най-после започва да овладява критичния проблем с турбо дупката, а Жабуи записва историческата първа победа за марката на родна земя в Дижон, след като потегля от полпозишън.
Успоредно с това, Renault остава отдаден на рали надпреварите. Марката печели титлата при конструкторите в Световния рали шампионат през 1973, преди Гай Фреклен да спечели Френския рали шампион през 1977 с Alpine A310 Group 5. Жан Раньоти и Renault 5 Alpine натрупва още слава, финиширайки на втора позиция в рали „Монте Карло“ през 1978. Раньоти извежда своя Renault 5 Turbo до победата през 1981 в „Монте Карло“, а след това и в „Тур дьо Корс“ през 1985.
Renault се впуска и в маратоните за издръжливост, като през 1982 братята Мару (Marreau) печелят пустинния маратон „Париж-Дакар“ с частното си Renault 20.
Успоредно с това, ангажиментът на Renault във Формула 1 започва да изплаща дивиденти, след като Ален Прост завършва втори в шампионата на пилотите през 1983. Французинът печели четири победи, а шампионът Пике три, но изпуска титлата само с две точки. Същата година Renault за пръв път става доставчик на двигатели, обединявайки усилия с Lotus. В следващите два сезона договори за доставки се подписват също с Ligier и Tyrrell. През 1985 в Португалия Аертон Сена постига първата си GP победа с двигател на Renault, а бразилецът се превръща в една от звездите на сезона. Заводският отбор е закрит в края на 1985, като фокусът се поставя върху доставката на двигатели за други отбори. През 1986 комбинацията Сена/Lotus/Renault се доказва като най-бързата на стартовата решетка, след като бразилецът спечелва осем полпозишъна.
Renault се завръща официално във Формула в края на 80-те години, но този път като партньор и доставчик на двигатели за екипа на Williams. В първата състезателна година новото партньорство постига две победа, още две идват през 1990. Найджъл Менсъл, който е карал с двигател на Renault в Lotus – идва в отбора.
Ален Прост, бившият заводски пилот на Renault, се присъединява към Williams през 1993, спечелвайки последната си титла, преди да прекрати спортната си кариера. Деймън Хил е следващият световен шампион през 1996, година по-късно година титлата взима Жак Вилньов. Williams-Renault печели и титлата при конструкторите през 1992, 1993, 1994, 1996 и 1997.
През 1995 Renault разширява ангажимента с ново сътрудничество с екипа на Benetton. Михаел Шумахер печели титлата през 1995, а Benetton - титлата при конструкторите, като по този начин, с двата си партньора, Renault печели шест поредни титли между 1992 и 1997. Между 1995 и 1997 двигателите на Renault печелят 74% от Grand Prix надпреварите.
В край на 1997 Renault се оттегля официално от Формула 1. Williams, Benetton и по-късно новият отбор BAR използват двигатели, разработени на базата на двигателя на Renault, но под имената Supertec, Mecachrome и Playlife.
И отново, официалното отсъствие на Renault от Ф1 е кратко. В началото на 2001 се обявява, че компанията е закупила екипа Benetton и ще се завърне като заводски отбор. Името Renault се завръща като доставчик на двигатели за Benetton през същата година, е през 2002 екипът е преименуван на Renault F1 Team, като шаси департаментът продължава да е базиран в Енстоун, Великобритания, а развоят на двигателите е съсредоточен във Вири.
През 2003 Фернандо Алонсо носи на новия отбор първия полпозишън в Малайзия, след което младият испанец постига първата си победа (и първа за отбора) в Унгария. На следващата година Ярно Трули носи победа за Renault в най-престижното състезание през годината – това в Монако.
Въпреки огромната промяна през 2006 от V10 на V8 двигатели, Renault F1 Team успява да запази набраната инерция. Още осем победи през сезона изправят Renault в битка с Ferrari за двете титли, но иновацията на Renault носи титлата при пилотите и конструкторите.
Доставката на двигатели за други отбори е дългогодишна политика на Renault, като през 2007 се формира ново партньорство с Red Bull Racing. През 2010 Фетел става най-младият шампион в историята на спорта, докато Red Bull-Renault спечелва титлата при конструкторите. Фетел се оказва недостижим в Световния шампионат, чупейки всички рекорди с поредните двойни титли през 2011, 2012 и 2013.
Успоредно с Red Bull Racing, Renault доставя двигатели на Lotus F1 Team, Caterham F1 Team и Williams F1 Team. В течение на тази ера, V8 двигателят, разработен от 250 инженера във Вири-Шатиьон, печели над 40% от възможните победи и рекорден брой полпозишъни.
Renault продължава да снабдява Red Bull Racing, дъщерния му Scuderia Toro Rosso, както и Lotus F1 Team, но битката е много оспорвана. Наложително е преосмисляне на корпоративната стратегия. В края на 2015 Renault обявява, че ще се завърне към участие със заводски отбор.
И той вече е факт.
