Hän ajoi ensimmäisen Indianapolis 500:n vuonna 2017. Alonso ajoi McLaren Honda Andretti -ryhmän kanssa, joka sijoittui viidenneksi kilpailuun ja johti neljä kertaa yhteensä 24 kierrosta ennen kuin hän lopetti moottorin vikaantumisen vuoksi, kun jäljellä oli 21 kierrosta, kun hän juoksi seitsemännellä sijalla. Hän oli luokiteltu 24. Hän palasi Indianapolis 500:een toistamiseen McLarenin kanssa vuonna 2019. Alonso ei päässyt kilpailuun, koska hänen autonsa muutti tuumaa metrijärjestelmään, mikä aiheutti asfaltin raaputtamisen hänen ensimmäisellä kierroksellaan radalla, ja väärät vaihteet merkitsivät sitä, että hän ei päässyt kilpailuun. Hän osallistui Indianapolis 500:
Hän voitti vuonna 2020 kolmannen kerran Arrow McLaren SP:n kanssa, kun Andretti Autosportin kanssa tehty sopimus putosi. Alonso pääsi 21. sijalla, koska kytkinongelmat hidastivat pit-pysäyksiä.