Carrera
Inicios
Carlos Sainz Jr. comenzó su carrera en el karting en el año 2006 guiado por su padre Carlos Sainz y la pasión que despertó desde pequeño por las carreras al ir a los circuitos, los resultados no tardaron en llegar, quedando en tercera posición del Torneo Industrie de Minikarts.En 2008, con la edad de 14 años ganó el título de Asia-Pacífico KF3 y quedó subcampeón del Campeonato de España de KF3.En 2009 ganó el prestigioso Monaco Kart Cup Junior, fue subcampeón en el Campeonato de Europa de KF3 y de nuevo del Campeonato de España de KF3, pasando a entrar al Equipo Júnior de Red Bull.
En el 2010, a la edad de 15 años, Sainz saltó a la Fórmula BMW Europa, con el equipo EuroInternational, ganando el trofeo al mejor piloto novato del año y terminando en cuarta posición en el campeonato en su primer año en monoplazas. De manera simultánea participó en la Fórmula BMW Asia-Pacífico, en donde no era elegible a puntos pero obtuvo tres victorias, incluyendo la de noviembre en el legendario circuito de Macao, tras conseguir la pole y liderar toda la carrera.
En 2011 disputó la temporada completa de la Eurocopa de Fórmula Renault 2.0 con Koiranen Bros. Motorsport. Terminó segundo en el campeonato con 200 puntos, obteniendo como resultados más destacados dos victorias y un total de diez podios en catorce carreras. De igual manera participó en la Fórmula Renault 2.0 Norte Europea con el mismo equipo, donde quedó campeón a falta de 3 carreras por disputarse, convirtiéndose en el piloto más joven en conquistar el campeonato con 10 victorias y 17 podios.
Debutó en la F3 Euroseries en la temporada 2011 como piloto invitado con el equipo Signature para la última ronda en Hockenheim, donde obtuvo un quinto puesto y dos abandonos. Para el año 2012, Sainz regresa y participa en la F3 Euroseries, donde termina 9.º en el campeonato con solo 2 podios. En el mismo año también participa en la Fórmula 3 Británica, donde termina 6.º, y en la Fórmula 3 Europea, donde con 6 podios se llevó la 5.ª posición general.
Formula 1
Ultima Pruebas
En 2013 participa en los test de jóvenes pilotos de la Fórmula 1 que se disputaron en el mes de julio en el circuito de Silverstone. Sainz debutó con el monoplaza de Toro Rosso marcando el segundo mejor tiempo durante la segunda sesión, celebrada el día 18, con un crono de 1:33.016, a tan solo 44 milésimas del Daniel Ricciardo. En la tercera y última sesión rodó con un Red Bull con el que dio 35 vueltas y su mejor tiempo fue de 1:33'546, el cuarto mejor crono de toda la sesión, incluso por delante de pilotos habituales de la F1, como Felipe Massa, Jean-Éric Vergne o Giedo van der Garde. El tetracampeón del mundo, Sebastian Vettel, no dudo en recomendarle para el proyecto de Red Bull.
Toro Rosso (2015-2017)
El 28 de noviembre de 2014, la Scuderia Toro Rosso anunció oficialmente que Carlos Sainz Jr. sería piloto oficial en la temporada 2015 de Fórmula 1, junto al neerlandés Max Verstappen.
Renault (2017-2018)
Sainz pasó al equipo Renault para sustituir a británico Jolyon Palmer a partir del Gran Premio de los Estados Unidos. Fue séptimo en su debut con los franceses. Finalizó 9.º esa temporada, quedando delante de todos los pilotos con los que compartió equipo.
McLaren (2019-2020)
Tras dejar el equipo Renault, ingresó a McLaren con un contrato por dos temporadas, en sustitución de Fernando Alonso, siendo así el nuevo compañero del joven británico Lando Norris.
Ferrari
En mayo de 2020 se hizo oficial el fichaje de Sainz como piloto titular de Scuderia Ferrari junto a Charles Leclerc para las temporadas 2021 y 2022.
En la clasificación del primer Gran Premio de la temporada, en Baréin, el coche de Sainz se quedó parado en la Q1, sin embargo, pudo arrancarlo de nuevo y clasificar 8.º para la carrera, pese a haber sido conservador en su última vuelta. Sainz hizo una salida también conservadora el día de la carrera y terminó en la posición en la que salió, 8.º. En el siguiente Gran Premio, en el circuito de Imola, no completó una buena clasificación, logrando el puesto 11.º para la carrera, llegando a remontar para finalmente acabar en la 5.ª posición. Después, en el Gran Premio de Portugal, Sainz no realizó una buena carrera, llegando a meta en el puesto 11.ª, pese a haber logrado un quinto puesto en la clasificación del sábado. Una semana después, en el Gran Premio de España, acabó en el 7.º puesto al final de la carrera
El 22 de mayo de 2021 fue el comienzo del GP de Mónaco. En entrenamientos y clasificación, Ferrari tuvo un gran rendimiento en comparación con carreras anteriores. Leclerc hizo la pole tras una bandera roja que él mismo provocó, pero no pudo salir por los daños sufridos en la propia clasificación. Sainz salió tercero y acabó segundo tras la retirada del Mercedes de Bottas, acompañado en el podio por Max Verstappen, compañero en Toro Rosso en 2015, parte de 2016, y Lando Norris, compañero en McLaren.
Dos carreras más tarde en Francia, Ferrari tuvo importantes problemas de ritmo en carrera y ambos autos terminaron fuera de zona de puntos. Esta sería la última vez que Sainz no sumaría puntos en la temporada.
Luego de tres carreras consecutivas terminando dentro de los seis mejores, Sainz obtuvo su segundo podio de la temporada en Hungría. Había sido cuarto en pista pero Sebastian Vettel, quien había terminado segundo, fue descalificado poco después. Su siguiente podio llegó cuatro carreras más tarde, en Rusia. Sainz había clasificado segundo detrás de Lando Norris. En la largada, se puso primero y mantuvo el liderato hasta la vuelta 12. A pocas vueltas del final se ubicaba tercero, pero, ante una amenaza de lluvia, decidió parar pronto en boxes a colocar neumáticos intermedios. Gracias a esto mantuvo posición de podio y finalmente terminó tercero.
Luego de seis carreras fuera de los cinco mejores, el español volvió al podio en el GP de Abu Dabi, la carrera final de la temporada, acabando nuevamente tercero. Con este resultado, superó en esta última carrera a Charles Leclerc y a Lando Norris en el campeonato de pilotos para culminar quinto, solamente detrás de los pilotos de Mercedes y los de Red Bull.
2022: Primera victoria
La temporada 2022 representó una mejora de rendimiento para Ferrari y la vuelta a la lucha por victorias y el título. En la primera carrera en Baréin, Ferrari logró un 1-2 con Leclerc primero y Sainz segundo. En Arabia Saudita, Sainz repitió podio detrás Verstappen y Leclerc, antes de tener abandonos prematuros por salidas de pista en las dos carreras siguientes.
En las siguientes cinco carreras, Sainz logró tres podios, un cuarto y un abandono por una falla hidráulica del monoplaza.
El 3 de julio de 2022, después de haber disputado 150 Grandes Premios, logró su primer triunfo en la F1 en el Gran Premio de Gran Bretaña saliendo desde su primera pole position, siendo de esta forma el segundo piloto español en conseguirlo después de Fernando Alonso.