Da Matta menyelesaikan langkahnya naik tangga balap pada tahun 2003, mencapai puncak olahraga motor dengan tim Toyota Formula Satu. Dia mencetak 10 poin kejuaraan tahun itu, empat lebih banyak dari veteran berpengalaman dan rekan setimnya Olivier Panis, dan segera membuat nama untuk dirinya sendiri di Formula Satu ketika ia menghabiskan sebagian besar paruh pertama dari Grand Prix Brasil 2003 menguntit juara dunia Michael Schumacher dalam balapan yang terkena muson sebelum akhirnya finis di urutan kesepuluh. Dia memimpin Grand Prix Inggris 2003
selama tujuh belas lap setelah balapan terganggu oleh pengunjuk rasa yang menyerang trek dan memicu penyebaran Safety Car. Hal ini menyebabkan sebagian besar mobil yang berlari di depan melakukan pit stop yang tidak dijadwalkan meninggalkan Da Matta di depan, akhirnya finis ketujuh untuk salah satu dari empat poin yang mencetak gol di musim debutnya. Namun, keberuntungannya menurun pada tahun 2004. Setelah hanya mencetak 3 poin kejuaraan, da Matta kehilangan kursi balapannya kepada Ricardo Zonta setelah Grand Prix Jerman di Hockenheim. Ini bukan hanya karena masalah kinerja, tetapi juga karena Da Matta secara terbuka membuat pernyataan tentang betapa tidak kompetitifnya Toyota.