El chasis fue diseñado por Nick Chester, Martin Tolliday, Simon Virrill, Matthew Harman y Dirk de Beer con Marcin Budkowski supervisando el diseño y la producción del automóvil como director técnico ejecutivo y Rémi Taffin liderando el diseño del tren motriz. El coche estaba planeado para hacer su debut competitivo en el Gran Premio de Australia 2020
, pero esto se retrasó cuando los siguientes nueve eventos en 2020 fueron cancelados o pospuestos en respuesta a la pandemia de COVID-19. El R.S.20 hizo su debut en el Gran Premio de Austria 2020. Fue conducido por Daniel Ricciardo y Esteban Ocon en 2020. Ricciardo anotó el primer podio de Renault desde que regresó a la Fórmula Uno en el Gran Premio de Eifel 2020, mientras que Ocon anotó su primer podio de carrera en el Gran Premio de Sakhir 2020.