Sezóna 1965 byla konečnou stanicí pro formuli s „kapesními motory“ nebo s „dětskými automobily“, jak byla často pro miniaturní velikost motorů a subtilní konstrukci britských podvozků nazývána. Každopádně bychom ji mohli při pokusu o personifikaci té doby označit za éru Colina Chapmana a Jima Clarka, přestože nebyli jedinými mistry mezi konstruktéry resp. jezdci. Způsobili však, že si lidé první polovinu 60. let spojují nejvíce s jejich jmény, a proto jim právem patří.
Přestože se automobilová federace FIA pokoušela neustále omezovat rychlost závodních monopostů F1, přijetím technických pravidel, platných v první polovině 60. let, se jí to nepodařilo. Malé, obratné závodní automobily zaostávaly za svými předchůdci z 50. let výkonově a někdy i maximálními rychlostmi. Jejich dokonalejší podvozky však dovolovaly mnohem rychlejší průjezdy zatáček, a tak se často stávalo, že padaly rekordy okruhů v dosažené průměrné rychlosti. Snížit zdvihový objem pod 1,5 l už ale nebylo možné. Proto přišel logický krok. Od roku 1966 vstoupila v platnost třílitrová formule. Světová automobilová federace povolovala v závodech mistrovství světa F1 účast monopostů s motory o zdvihovém objemu do 3000 ccm bez přeplňování nebo do 1500 ccm s přeplňováním. Bylo možné použít i turbínové a rotační motory. Z praktického hlediska se všichni účastníci od počátku rozhodli pro atmosférické motory, jen Lotus jedenkrát experimentoval se spalovací turbínou. Minimální hmotnost byla zvýšena na 500 kg. Používat se smělo pouze palivo běžně dostupné u čerpacích stanic. Přísnější požadavky měla FIA na bezpečnost konstrukce, protože se předpokládal nárůst výkonů i rychlostí.

Nová konstrukce, nazvaná monocoque, kterou zanedlouho napodobili všichni ostatní tvůrci závodních automobilů F1, vyšla sice na dvakrát tolik než původní stavba podvozku z trubek, šasi bylo ovšem mnohem tužší, bylo lehké a poskytovalo jezdci dokonalejší ochranu při případné havárii. V roce svého uvedení to ještě na titul nestačilo, mistrem sezóny 1962 se stal Graham Hill s BRM. O rok později už ale Clark kraloval a zisk mistrovského titulu si zopakoval ještě v roce 1965 se zdokonaleným Lotusem typu 33.
Italský tým Ferrari se ještě jednou v průběhu 60. let vzmohl na odpor. V roce 1964 se Angličané nechali ukolébat úspěchy z let předchozích a nepodařilo se jim zajistit dostatečně rychlý vývoj pohonných jednotek. Mistrem světa se na monopostu Ferrari 158 stal John Surtees, jediný okruhový šampión, který dokázal po sedmi triumfech na motocyklu získat titul i na čtyřech kolech. Jak vyplývá z označení, motor Ferrari měl 1,5litrový osmiválcový motor, který italský tým společně s miniaturním dvanáctiválcem testoval již od roku 1962, přestože v té době používal v monopostu typu 156 vidlicové šestiválce. Britské stáje v tomto období pochopily, že nelze jen spoléhat na náskok při vývoji podvozku, a pustily se do hledání chybějících koňských sil ve výkonu motorů. Jejich snaha vyvrcholila v náhradě klasického karburátoru přímým nebo nepřímým vstřikováním paliva, používáním tranzistorového zapalování a experimentováním se šestnáctiválcovými motory. Výsledkem byl výkonnostní nárůst až na 240 k při 12000 ot/min.

Smrtelné nehody z posledních tří let utvrdily automobilovou federaci v přesvědčení, že je nezbytné snížit rychlosti na okruzích. Od roku 1961 vstoupila v platnost pravidla, vycházející z předchozích zkušeností s formulí 2. A tak nová formule 1 měla povolený největší zdvihový objem atmosférického motoru 1,5 l, minimální hmotnost vozu byla stanovena na 450 kg a používat se směl nejvýše 100oktanový benzín. Pravidla způsobila starosti zejména britským stájím, které žádaly odklad jejich účinnosti o dva roky, a současně poukazovaly na zvýhodnění Ferrari, které mělo náskok ve vývoji malolitrážních závodních motorů z účasti v F2. Federace ale neustoupila. Obavy Angličanů se ukázaly jako opodstatněné. Konzervativní přístup Ferrari možná způsobil jeho zaostání v konstrukci monopostu s motorem vzadu, zato šestiválcové pohonné jednotky italského týmu s výkonem 190 k byly nedostižné a dovezly k titulu Phila Hilla, prvního Američana v historii F1. Čtyřválce Climax ani Porsche na ně zatím nestačily.
Jakmile ve Velké Británii dokončili vývoj vidlicového osmiválce Coventry-Climax, odvozeného z lodního motoru, a podobně konstruovaného motoru BRM, poměr sil se okamžitě otočil. Motor Climax měl čtyři vačkové hřídele v hlavě a se čtyřmi spádovými karburátory Weber dosahoval 175 k při 8200 ot/min. Pro své monoposty si ho vybral Lotus, Cooper, Lola a také Jack Brabham, který se jako jezdec osamostatnil a začal stavět vlastní vozy. Stejnou cestou se vydal i německý tovární tým Porsche, v duchu tradice však byl jeho vidlicový osmiválec vzduchem chlazený s uspořádáním válců typu boxer. Rok 1962 však nepřinesl jen vyrovnání výkonů motorů. Colin Chapman, legendární konstruktér a zakladatel značky Lotus, připravil pro svou týmovou jedničku Jima Clarka monopost typu 25 s revoluční samonosnou skořepinou, nahrazující do té doby používaný prostorový trubkový rám. Chapman přitom využil svých zkušeností s lisováním plechů pro samonosné karosérie. Touto technologií se zabýval od roku 1957.