Alapvetően a fékezés fizikai megvalósítása egyszerű: lelassítani egy járművet úgy, hogy a mozgási energiáját a súrlódás segítségével hőenergiává alakítjuk. Mint napjainkban a legtöbb utcai autót, a Forma-1-ben szereplő kocsikat is tárcsafékek segítségével lassítják. A féktárcsa a kerékkel együtt forog két fékbetét között, amiket hidraulika segítségével lehet rányomni a tárcsára. E folyamat során rengeteg hőenergia szabadul fel, ezért lehet látni a nagyobb fékezések során a kerékben elhelyezett féktárcsákat narancs színben izzani.

Szintén sokszor megfigyelhető, amint a kerekek a fékezés során leblokkolnak a túl nagy fékerő közlése miatt. Több szempontból sem szerencsés a kerekek blokkolása: a blokkolt, csúszó kerékkel sokkal kisebb lassulás érhető el, mint a még gördülő kerékkel, valamint ekkor a gumi egy helyen kopik túl sokat, ami egyenetlen futást, legrosszabb esetben defektet eredményez. Korábban engedélyezett volt a blokkolásgátló használata (ami lecsökkentette a fékerőt, ha a kerék blokkolását észlelte, így biztosítva a kerék gördülését), de 1990-ben betiltották a használatát. A pilóták számára a fékezés pontos és nagy hatékonyságú kivitelezése az egyik legnagyobb kihívás.

A technikai szabályok szerint minden autót kétkörös hidraulikus fékrendszerrel kell felszerelni (két-két kerékre külön-külön), ami alapvetően biztonsági követelmény, amennyiben az egyik kör meghibásodik, akkor a másik körrel még mindig elérhető fékhatás. Az első és hátsó tengelyen ébredő fékhatás elosztását a versenyző akár menet közben is tudja szabályozni, ha megváltozik az autó súlypontja az üzemanyag fogyása miatt, akkor az elosztás hangolásával továbbra is stabilan tudja uralni a versenyautót. Általában a fékerő 60 százaléka az első tengelyen ébred, mivel az autó súlypontja fékezés során előre lendül, az első kerekeken így a nagyobb felületi nyomás miatt nagyobb fékerő érhető el. Gondoljunk csak arra, amikor az utcai autóban a fékre lépünk és az autó előre bólintani.

Egyetlen egy kardinális eltérés találhatunk az utcai rendszerekhez képest: a felhasznált anyagok teljesen különbözőek. Kivétel nélkül minden csapat karbonszálas kompozit féktárcsákat használ, amik egyrészt sokkal nagyobb hőterhelést viselnek el, másrészt sokkal könnyebbek az acél tárcsáknál. Az átlagos tömege a karbontárcsáknak 1,5 kg (míg például az amerikai CART sorozatban használt azonos méretű acéltárcsa tömege 3kg).

A satuféket célszerű mellőzni

A speciális összetételű fékbetétek könnyedén elviselnek akár 750°C hőmérsékletet. Itt kell megjegyezni, hogy a normál üzemi hőfoka a fékrendszernek 100-200°C felett kezdődik, ezért a versenyzőknek figyelniük kell a fékek melegen tartására a felvezető és a safety car mögött megtett körökben is. Korábban különböző összetételű és méretű tárcsákat használtak a csapatok az időmérő edzésen és a versenyen, ám 2003-tól már ezt nem tehetik, hiszen az időmérő edzés után a Parc Ferme-be kell beállniuk, ahol semmilyen alkatrészcsere nem engedélyezett a rajtig.

A Forma-1-ben használt fékrendszer különlegesen hatékony. Kombinálva a legújabb fejlesztésű gumiabroncsokkal drámaian lecsökkent a fékút hossza. A Forma-1-es versenyautó rövidebb úton áll meg 160km/h sebességről, mint egy utcai autó 100km/h-ról. Az egyik legtöbbször felvetett téma az FIA és a csapatok között a szabályok olyan alakítása, mellyel hosszabb fékutat eredményezne a versenyautók számára, amivel közelebb kerülhetnének egymáshoz az autók és talán több előzést láthatna a közönség. A megoldást a fékrendszerekre vonatkozó technikai szabályokon keresztül korlátozásokat bevezetni a felhasznált anyagokra, vagy az alkalmazható méretekre.

Egy másik elgondolás, hogy a fékezés során felszabaduló energiát valamilyen módon eltárolják, és később a motor által leadott teljesítmény fokozására felhasználják. E megoldás lehetővé tenné, hogy a versenyzők rövid időre extra teljesítményhez jussanak, segítve az előzések végrehajtását.