Com a saída de Rubens Barrichello, Massa passa a ser o companheiro de Michael Schumacher na Ferrari. Em sua quinta corrida, o Grande Prêmio da Europa, termina a prova em terceiro lugar e consegue seu primeiro pódio. Sua primeira vitória na Fórmula 1 veio no GP da Turquia, em agosto, e, na última prova da temporada, vence o GP do Brasil, sendo o primeiro brasileiro a vencer em casa desde Ayrton Senna, em 1993. Conquista 80 pontos e termina o campeonato na terceira colocação, atrás de Schumacher e do campeão Fernando Alonso.