Nel 2008 la Toro Rosso fu una delle più belle storie della stagione di Formula 1. Il team iniziò l’anno con una versione aggiornata della vettura del 2007 (STR02B), e presentò la STR03, sempre motorizzata Ferrari, in tempo per Monte Carlo. Sebastian Vettel si mise subito in luce con la nuova macchina, accumulando buoni risultati fino al giorno del trionfo al GP d’Italia a Monza, sotto la pioggia battente. Il secondo pilota, Sébastien Bourdais, fu meno incisivo. In classifica finale del mondiale costruttori, la Toro Rosso terminò al 6° posto con 39 punti, addirittura davanti alla Red Bull. Vettel fu ottavo nel mondiale piloti, con 35 punti.
Il GP di Monza 2008 è passato alla storia per essere stata la prima gara di F.1 vinta da Sebastian Vettel. Dopo aver segnato la pole position al volante di una vettura non certo ultra-competitiva, Vettel non sprecò l’occasione della vita, andando a vincere un difficilissimo GP sotto la pioggia. Questa vittoria lo proiettò definitivamente nell’orbita dei migliori e dal 2009 entrò nel team Red Bull, con cui ottenne una serie impressionante di successi.