A sportágban sok versenyző halt már meg baleset következtében, elsősorban a korai időkben, az 1950-es évek elejétől az 1970-es évek végéig. A meghalt versenyzők nagy része a mai biztonsági felszereltségű autókkal és pályákkal megmenthetőek lettek volna. A sportág utolsó két balesetben meghalt versenyzője az osztrák Roland Ratzenberger és háromszoros világbajnok Ayrton Senna. Mindketten az 1994-es Formula–1 San Marinó-i Nagydíjon vesztették életüket. A Formula–1 másik legsötétebb hétvégéje az 1960-as Belga Nagydíj volt, amelyen szintén kettő pilóta halt meg.

Jackie Stewart, háromszoros világbajnok az elsők között volt, akik a sportág biztonságosabbá tételéért kampányolt. Sid Watkins professzor 1978-ban lett a Formula–1 főorvosa, aki modernizálta a sportág biztonsági hátterét. 2004-ben Gary Hartstein lett az utódja. A tragikus San Marinó-i Nagydíj is nagy lökést indított el a biztonsági berendezések fejlesztésében.

Ma a versenypályák mindegyikében külön kórházak vannak, a versenyzők mentését a baleset után 15 másodpercen belül meg kell kezdeni. Az autók is sokkal biztonságosabbak lettek, az autók elemeinek nagy része szénszálas anyagokból készül, amelyek elnyelik az ütközésből keletkező energiákat. Szintén fontos biztonsági felszerelés a Head And Neck Support rendszer (rövidítve HANS rendszer). Ez a szerkezet is szénszálas anyagból készül. A versenyző vállára támaszkodva, annak két oldalán rögzítő szalagokkal kapcsolódik a versenyző sisakjához. Célja, hogy megakadályozza a baleset során, hogy a versenyző feje túlságosan előrelendüljön, ennek következménye lehet nyakcsigolyák sérülése és a pilóta be is ütheti a fejét a kormányba. Ütközéskor óriási erők hatnak a versenyzők testére. A valaha volt legnagyobb ilyen erő, amelyet az illető túl is élt, David Purley 1977-es balesete volt. Testét a normális gravitációs erő 179,8-szorosa húzta előrefelé, egy rövid ideig. A Formula–1 legveszélyesebb pályái közé tartozik a hosszú és kanyargós régi Nürburgring (Nordschleife) és a rendkívül gyors monzai pálya.

Súlyosabb balesetekhez vonul a pályára a Medical Car, magyarul egészségügyi autó. Ebben orvosok ülnek, akik azonnal ellátják a balesetet szenvedő versenyzőt, majd a pálya kórházába viszik.

Veszélyhelyzetekben, például erős esőben vagy baleset után beküldik a Safety Cart, azaz a biztonsági autót. Ebben a fázisban a biztonsági autó a mezőny előtt halad a saját sebességével, ami jóval alacsonyabb a Formula–1-es autók tempójánál. Ezalatt tilos az előzés (kivételt képeznek a lekörözöttek, akik körhátrányukat ledolgozhatják a mezőny mögé visszatérve, de az egymás közti sorrendjük nekik sem változhat és meg kell várniuk, míg a versenybírók megadják az engedélyt). Az így megtett körök is beletartoznak a verseny köreibe. A biztonsági autót 2000 óta a német Bernd Mayländer vezeti. 2009-től a biztonsági időszak alatt az autók sebességét egy elektromos rendszer szabályozza. Ez lehetővé teszi, hogy a korábbi évekkel ellentétben ismét a boxba hajthassanak a versenyzők, míg a Safety Car a pályán van, mert így nem jutnak jogosulatlan előnyhöz.