Carlos Sainz heredó de su padre el amor por el automovilismo. El último ganador del Premio de Gran Bretaña lleva las carreras en la sangre: es hijo de Carlos Sainz , bicampeón del Mundo de Rallyes , y sobrino del piloto de rallies Antonio Sainz.
Nacido en Madrid, Sainz comenzó su carrera en el karting. En 2008 ganó el título de Asia-Pacífico KF3, además de quedar subcampeón del Campeonato de España. Sainz corrió en la Fórmula BMW Europa en 2010 con el equipo EuroInternational. También formó parte del programa Red Bull Junior Team.
Durante la temporada 2012, Sainz compitió en los campeonatos de Fórmula 3 británicos y Euro Series. Corriendo para Carlin , ganó cuatro carreras, terminó nueve veces en el podio, además de obtener una pole position en el campeonato británico, terminando sexto en la clasificación general del campeonato.
Su primera experiencia en un coche de Fórmula Uno llegó en la prueba de jóvenes pilotos en el circuito de Silverstone en julio de 2013, donde condujo tanto el Toro Rosso STR8 como el Red Bull RB9. Sainz condujo para la Escudería Toro Rosso en la temporada 2015, donde se asoció con Max Verstappen. Se clasificó entre los diez primeros en su debut, el Gran Premio de Australia y terminó la carrera en novena posición.
En 2019 Sainz se mudó a McLaren, poniendo fin a su asociación con Red Bull. Reemplazó a Fernando Alonso y se asoció con el novato Lando Norris. Sainz tuvo un desafortunado comienzo de temporada sin puntos en las primeras tres carreras debido a un incendio en el motor en el Gran Premio de Australia y colisiones en la primera vuelta en los Grandes Premios de Baréin y China. Sainz anotó 96 de los 145 puntos de McLaren durante la temporada.
En 2021 Sainz se unió a la Escudería Ferrari con un contrato de dos años junto con Charles Leclerc y reemplazando a Sebastian Vettel. Se clasificó y terminó en octavo lugar en el Gran Premio de Bahrein, su primera carrera para el equipo.
Ahora vive su mejor momento. Sainz se clasificó tercero para el Gran Premio de Bahréin que abrió la temporada. Sainz se clasificó y terminó segundo en el Gran Premio de Mónaco , pero un problema hidráulico provocó su retiro en el siguiente Gran Premio de Azerbaiyán.
Terminó subcampeón en el Gran Premio de Canadá. Para su carrera número 150 de Fórmula Uno, el Gran Premio de Gran Bretaña, Sainz obtuvo su primera pole position en Fórmula Uno en una sesión de calificación húmeda antes de convertirla en su primera victoria en Fórmula Uno.
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