1959 m. Hillas pradėjo pilnu etatu vairuoti "Ferrari" Formulės 1 komandą, užsitarnavęs tris podiumo finišus ir ketvirtą vietą vairuotojų čempionate. 1960 m. jis laimėjo Italijos Grand Prix
Monzoje - pirmoji Amerikos lenktynininko pergalė per beveik keturiasdešimt metų (išskyrus Indianapolis 500, kadaise priklausantį Grand Prix pasaulio čempionato serijai), nuo tada, kai Jimmy Murphy laimėjo 1921 m. Prancūzijos Grand Prix. Taip pat paaiškėjo, kad tai buvo paskutinė priešinio variklio automobilio pergalė Formulėje 1. Kitą sezoną Hilas laimėjo Belgijos Grand Prix ir likus dviem lenktynėms, sezono sąraše liko tik jo komandos draugas iš "Ferrari" Wolfgangas von Tripsas. Italijos Grand Prix per avariją žuvo von Tripsas ir keturiolika žiūrovų. Hillas laimėjo lenktynes ir užsitikrino čempionatą, bet triumfas buvo piktasis. Ferrario sprendimas neiti į Ameriką sezono paskutiniam etapui atėmė iš Hilo galimybę dalyvauti jo namų lenktynėse Watkins Glen kaip naujai karūnuoto pasaulio čempiono. Kai jis grįžo kitą sezoną, paskutinį su "Ferrari", Hillas sakė: "Man nebereikia tiek daug lenktyniauti, laimėti. Aš jau ne taip alkanas. Daugiau nenoriu rizikuoti nusižudyti".