Skriv en fortsættelse til dette afsnit - På det britiske Grand Prix
, fik han et punkteret dæk på den anden sidste omgang, mens han kørte komfortabelt fjerde og ved 70th Anniversary Grand Prix, blev han tvunget til at starte uden for de første ti på grund af en overophedning problem hæmmer hans kvalificerende tempo. Hans løb blev ikke hjulpet af en fejl i hjulpistolen under hans pitstop, hvor han sluttede på trettende. Han kunne heller ikke starte det belgiske Grand Prix på grund af et problem med motorenheden på et rekognosceringsrund. Ved det følgende løb (det italienske Grand Prix) kvalificerede han sig som tredje bag den dominerende Mercedes-duo af Hamilton og Bottas. Han endte på andenpladsen, hans karriere bedste løb ende og anden podium, afslutter 0.4 sekunder bag race vinder Pierre Gasly, og en jomfru sejr. Sainz sluttede sæsonen 2020 på sjettepladsen i førermesterskabet for andet år i træk. Han samlede 105 point og 6 top-5-finaler, som begge var karrierehøjde.