Aunque la consistencia de Senna, la competitividad del coche y la falta de fiabilidad de Williams al comienzo de la temporada le dieron una ventaja temprana, Senna insistió en que Honda intensificara su programa de desarrollo de motores y exigió más mejoras en el coche antes de que fuera demasiado tarde. Estas modificaciones le permitieron hacer un empuje a finales de la temporada, y ganó tres carreras más para asegurar el campeonato, que se resolvió en Japón
cuando Mansell (quien necesitaba ganar), se fue en la primera curva mientras corría tercero y varó su Williams en la trampa de grava. Senna terminó segundo, entregando la victoria a su compañero de equipo Gerhard Berger en la última curva como un gesto de agradecimiento por su apoyo durante la temporada. Senna estaba planeando mudarse al equipo Williams para la temporada 1992, pero el CEO de Honda, Nobuhiko Kawamoto, solicitó personalmente que permaneciera en McLaren-Honda, lo que Senna hizo por un sentido de lealtad; además de la recomendación de Alain Prost, Honda había jugado un papel importante en traer a Senna con ellos a McLaren.