Massa jól indult a Ferrarinál, második lett a nyitóversenyen Bahreinben.
, és a 21. pozícióból az 5. helyre került Malajziában, legyőzve csapattársát, Michael Schumacher-t, aki a 14. helyről indult. Bahreinben azonban mind a szombati edzésen, mind a versenyen Massa újra megkezdte a pörgetési hajlamát, szorosan elkerült Fernando Alonsót, a verseny végső győztesét. Az ausztrál nagydíjon a Ferrarijával ütközött az időmérőn, majd összeütközött Christian Kliennel és Nico Rosberggel a verseny első kanyarában. Mindazonáltal Massa karrierje első dobogóját a Nürburgringon szerezte, harmadik helyezkedett el Michael Schumacher és Fernando Alonso mögött. 2006-ban ő állította be a leggyorsabb kört Barcelonában. Massa még négy dobogós helyezésen végzett 2006-ban, és első F1-es pole-pozícióját és első F1-es győzelmét az Istanbuli Park pályán. A Ferrari jövőbeli pozíciója biztosított, amikor Michael Schumacher 2006. szeptember 10-én bejelentette, hogy a 2006-os szezon végén visszavonul a F1-ből. Október 22-én Massa megnyerte a hazai versenyt az Interlagoson, így ez volt az első alkalom, hogy egy brazil versenyző megnyerte az Interlagoson Ayrton Senna óta 1993-ban. Massa 80 ponttal a harmadik helyen végzett a szezonban, a világbajnok, Fernando Alonso és a Ferrari csapattársa, Michael Schumacher mögött.