Aunque McLaren había diezmado totalmente la competición en 1988 con 15 victorias de 16 carreras, el éxito no estaba garantizado gracias al cambio de reglamento para la temporado 1989.
A partir de 1989, los motores turboalimentado fueron prohibidos por lo que el poderoso biturbo V6 utilizado el año anterior ya no era legal. Mientras que Ayrton Senna y Alain Prost dominaron en la pista, Honda había estado ocupado en Japón preparándose para las regulaciones revisadas desarrollando un motor totalmente nuevo aspirado naturalmente.
Al igual que Renault, Honda optó por ir por un V10 como el mejor medio entre un V8 más compacto y un V12 potencialmente más potente. Desplazando cerca de 3.5 litros, ofreció cuatro válvulas por el cilindro y árboles de levas gemelos. Honda cambió a una caja de cambios más pesada y resistente. El RA109E se esperaba que produjera más de 700 HP pero no pasó de los 685 HP. Fue acoplado a una caja de cambios de seis velocidades desarrollada por David North y Pete Weismann.
Durante el invierno, el nuevo Honda V10 fue probado en un chasis provisional, el McLaren MP4-4B antes de que el MP4-5 fuese construido. Comparado con su predecesor, ofreció un nuevo diseño monocasco. La suspensión era de doble wishbones en las cuatro esquinas. Las varillas de tracción accionaban los resortes y amortiguadores internos en la parte delantera, mientras que los empujadores se utilizaban para la suspensión trasera. En el exterior, la mayor diferencia entre el MP4-4 y el MP4-5 fue la adición de una caja de aire para alimentar las 10 trompetas de admisión del nuevo motor Honda.
McLaren conservó los servicios de Senna y Prost, y de este modo comenzó el año una vez más como favoritos. Senna inmediatamente hizo su marca al conquistar la pole position en el debut del coche, pero los problemas durante la carrera le impidieron culminar, siendo Prost, el 2° mejor, el mejor de los McLaren. El brasileño no tuvo tales problemas en los subsiguientes GP y ganó tres carreras seguidas, mientras que Prost ganó la quinta ronda del campeonato. A pesar del cambio a un motor aspirado naturalmente, el MP4-5 demostró ser mucho más rápido que su predecesor.
No fue una buena noticia para McLaren, ya que la relación entre Senna y Prost se deterioró rápidamente y durante la mayor parte de la temporada, los dos pilotos apenas hablaron una palabra. Detrás de la escena, el desarrollo del coche también continuó. Una de sus debilidades fue su volumen, que fue abordado durante la temporada con muchos cambios sutiles como el cambio a un proveedor de frenos diferente. Un cambio más fundamental fue la introducción de una nueva caja de cambios transversal en el Gran Premio de Gran Bretaña, que inicialmente no era absolutamente a prueba de balas.
Los principales rivales de McLaren durante la temporada fueron Williams y Ferrari, que ganaron cinco carreras entre ellos. Esto no fue preocupación para los de Woking, quienes ganaron las diez carreras restantes entre Prost y Senna. Desafortunadamente para Senna, su fuerte carrera en el inicio de la temporada no continuó, lo que permitió a Prost volver a la cima. El campeonato fue finalmente sellado en el Gran Premio de Japón, donde los dos rivales se estrellaron entre sí. McLaren y Prost terminaron el año como campeones, pero el francés ya había anunciado su salida para dirigirse a Ferrari en 1990.
Durante el invierno, el desarrollo continuó y el coche evolucionó al MP4-5B, que tuvo un monocasco más fuerte, una geometría revisada de la suspensión y una versión actualizada del Honda V10. También se realizaron cambios en la aerodinámica y en la caja de cambios transversal. El sustituto de Prost fue el austriaco Gerhard Berger, que había pilotado para Ferrari la temporada anterior. Los preparativos para la nueva temporada sufrieron un pequeño golpe cuando Senna casi destruyó el primer MP4-5B en un accidente de prueba. Sin embargo, el equipo estaba listo a tiempo.
Como en los dos años anteriores, los dos principales rivales para el campeonato fueron Senna y Prost, aunque ahora operan desde dos garajes diferentes. Ambos pilotos ganaron seis carreras, pero esta vez, Senna fue más consistente y terminó el año como Campeón del Mundo. Aunque no obtuvo ninguna victoria, Berger anotó suficientes puntos para asegurarse de que McLaren ganara el título de constructores por tercer año consecutivo. El alcance del programa McLaren-Honda fue subrayado por el hecho de que durante la temporada, una parte del equipo ya estaba ejecutando una versión V12 del MP4-5 en preparación para la campaña de 1991.
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