Alonso mengendarai 2018 TS050 Hybrid dalam sesi tes tiga hari di Ciudad del Motor de Aragón pada bulan Februari dan mengendarai tanpa lampu buatan dalam balapan kart 24 jam sebagai persiapan. Dia beradaptasi untuk mengendarai mobil dan memberikan umpan balik kepada Toyota dan rekan-rekan pengemudi tentang bagaimana mengembangkannya secara mekanis dan teknis. Dia, Buemi dan Nakajima mengambil 198 poin dan Kejuaraan Pengemudi LMP1 dengan lima kemenangan termasuk 24 Jam Le Mans 2018 dan 24 Jam Le Mans 2019
selama delapan ronde musim, meskipun ini ditingkatkan oleh rekan tim mereka Mike Conway, Kamui Kobayashi dan José María López yang mengalami masalah sensor saat memimpin 2019 6 Hours of Spa dan kemudian menderita tusukan saat dengan nyaman memimpin 2019 24 Hours of Le Mans dengan satu jam tersisa. Toyota adalah satu-satunya tim LMP1 pabrik musim itu, dan satu-satunya yang menggunakan mobil hibrida. Alonso meninggalkan seri setelah itu untuk fokus pada usaha lain. Juara dua kali World Endurance dan pemenang bersama 24 Hours of Le Mans 2017 Brendon Hartley menggantikannya.