幾十年來，F1賽車在設計的時一直都離不開“空氣動力學“這個概念。在F1剛剛開始的時候，賽車的車身都是纖細的流線型，我們稱它為“雪茄車”。設計成雪茄形狀的目的就是為了讓賽車產生儘可能少的空氣阻力。但是隨著空氣動力學的發展，這樣的情況隨倒立機翼（現在稱為“尾翼和前翼”）的引入而逐漸減少，為什麼要用倒飛機機翼這個詞來形容，很容易理解，因為可以產生負升力，也就是現在所說的下壓力。
圖1 -歐寶甚至在F1之前就使用了機翼在直道上進行實驗，以減少輪胎的滾動阻力
1968年，Lotus 49引入了倒立機翼（現在稱為“尾翼”），這一舉措徹底改變了F1方程式賽車的歷史。按照圖中的樣子，Colin Chapman和他的團隊將倒立機翼直接固定在懸掛部件上，為這一個新的空氣動力載荷提供一個直接的載荷路徑。讓機翼一直處於接近水平的位置，使它們更有效率。當時即使車隊做了很多工作和設計，但是實驗的過程中的機翼支柱斷了幾次，這給工程師出了一個很大的難題，最終他們找到了一個解決方案-把機翼的位置放下來，讓它更接近賽車。
圖2 –1969年 Jochen Rind t駕駛 Lotus 49賽車
和以往一樣，Lotus的創舉很快得到了其他車隊的效仿，已經沒有什麼能夠阻止他們了，很快所有的汽車都有了倒立的機翼了，因為幾乎每個車隊的車手都喜歡在自己的車上安裝它。
那麼，究竟是什麼讓這些倒立的機翼（尾翼）在稀薄的空氣中產生負升力呢?
圖3：高迎角時，周圍氣流的情況圖示，氣流會產生升力
顛倒機翼（尾翼）的攻角，你可以創造下壓力而不是升力。通過這種下壓力，您可以在輪胎上產生更高的垂直載荷，從而在輪胎和道路之間產生更大的摩擦力，從而可以讓賽車以更快的速度來通過彎道並抵消離心力。與飛機不同 - 賽車不能安裝前後大跨度的倒立機翼（尾翼），這也就是為什麼現在的設計有兩個較窄的倒立的機翼 - 前翼和尾翼。除了產生下壓力外，倒立的機翼（尾翼）還需要以一種平衡的方式產生下壓力，這樣賽車在不同的速度下就不會有非常不同的操縱特性。很簡單，下壓力與空氣速度的平方成比例，所以如果你只在汽車的尾部或前端產生下壓力，它將會造成嚴重的轉向不足或轉向過度，這將使汽車非常難以操控。所以需要一個整體的空氣動力學平衡-換句話說，你的壓力中心(CoP)需要非常接近汽車的重心(CoG)。
另外，還有什麼因素也會影響下壓力的產生呢?尾翼表面(或任何暴露在氣流中的表面)和升力係數，兩者成正比。表面越大，下壓力越大，升力係數越大。影響升力係數的因素很多，其中最重要的兩個是尾翼的彎曲度和迎角。厚度不太重要，但它也有影響。
圖4 - 翼型幾何向形狀圖
對於空氣動力學設計師來說，根據規定，其表面積不能很大(低展弦比的機翼效率很低，會給產生下壓力造成很大的阻力。)從F1的最初到現在，尾翼在設計上一直都受到了嚴格的限制。
然而僅僅靠尾翼來產生的下壓力遠遠不夠，好在由於賽車車身有一個非常大的表面，設計師開始研究如何讓賽車底部產生大量的下壓力，至今，這仍然是F1賽車下壓力的最大來源。
賽車底盤設計從地面效應設計過渡到以擴壓器為主體的設計方向。“地面效應”是指由革新的空氣動力學套件，為轉彎賽車建立起的一種吸地效果。也就是說，通過一些相當有趣的車下功夫，這些F1機器實際上是被“粘”在了賽道上，從而創造出了天外來客般不可思議的轉彎速度。（圖5）這些形狀非常相似的上揚的底盤設計，這些設計的發展是為了提高地面效應地面的氣動性能，但是，這些底盤設計有一個非常災難性的影響——如果下方的氣流堵塞(更多的空氣進入，而不是從下面擠出)，就會發生失速現象(氣流分離發生，湍流空氣降低了下壓力)，這在彎道中，特別是高速彎中會有災難性的影響。過去的賽車常常以極高的速度直接飛過沙礫緩衝區，直接飛到防護網外面。最終，由於安全性的問題，這種設計被取締，平面底盤設計在1983年被引入。
圖5 - 蓮花78和79是突破性的具有地面效應賽車
1977年，任職蓮花的柯林.查普曼、彼得.懷特、託尼.魯德、拉爾夫.拜拉米和馬丁.歐吉威將堪稱外星科技的新概念引入到了賽車運動的頂點F1當中——通過創新性的蓮花78賽車，這五位具有天賦的設計師為一級方程式的世界帶來了地面效應相關的空氣動力學……
通過對流體力學的伯努利定律，以及使用在二戰時期蚊式戰鬥機上可以產生升力的散熱器的研究，柯林查普寫出了一份詳細闡述“如何在不增加風阻的情況下產生下壓力的方法”的27頁文件。查普曼將這份文件交給他的設計團隊，並和他們一起打造出了第一臺“機翼車(wing-car)”
利用側箱的下車體倒機翼特質，以及蚊式戰機散熱器佈局的顛倒版本，蓮花78能夠通過在賽車下部通過創造低壓區來產生龐大的下壓力。利用底盤下部比底盤上部更低的壓力，78被吸在柏油碎石路面上，從而使輪胎擁有更強的抓地力 ，進而增加過彎速度。
然而，這臺車遠達不到完美。穩定性問題和不可預測的動作導致蓮花車隊不得不在1978年對設計進行大幅度改動，從而造出了所向披靡的蓮花79。在由美國車手馬里奧.安德烈帝和瑞典車手羅尼皮特森的可靠組合下，蓮花79在那個賽季贏下了6個大獎賽分站賽冠軍。儘管它在那年第六站比利時斯帕站才姍姍來遲，但這部車的兇猛程度足以讓安德烈帝成為世界冠軍，蓮花也拿到了那個賽季的廠商總冠軍。
圖6 - 1983年，布拉漢姆BT52和蓮花94T
自1983年以來，平面底盤規定被強制性引入嗎，納爾遜·皮奎特駕駛的Brabham BT52奪得當年的世界冠軍，而BT52賽車並沒有安裝擴壓器，但Lotus 94T在實施地面效果地板禁令的第一年就安裝了擴壓器。然而，Lotus在1983年也使用了92和93T賽車，它在底盤尾部安裝了類似擴散器的部件。
一般來說，擴散器和平面底盤在產生下壓力方面不如地面效果底盤有效，但它們的效率更高——這意味著在相同的下壓力下，它們產生的阻力更小。在最新的F1賽車規格中(從2017賽季開始)，這是非常重要的，因為賽車在彎道達到了非常高的速度，阻力較小的賽車可以通過彎道加速更快，即使地面效應底盤的賽車產生的下壓力略大。
當你看到2018年F1賽車時，你會注意到它們身上有大量的空氣動力套件。其中大多數都是為了使底盤和擴散器造成的地面效應最大化，因為賽車超過50%的總下壓力來自它的底盤。賽車下方的空氣流動得越多，速度就越快，空氣的壓力就越低，造成低壓區從而產生巨大的下壓力，這對前翼和尾翼都有很好的影響，提高了它們的氣動性能。多年來，F1賽車在空氣動力學方面是如此的先進，以至於整個空氣動力學套件必須協調工作——在直道和彎道上。設計人員不能只是依靠一個更大的前翼，然後希望解決轉向問題。事實上，較小的迎角會讓更多的空氣進入地板，改善前翼性能，從而解決一些汽車轉向不足的問題。
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