W latach 1951-1961 czterokrotnie został wicemistrzem globu w F1 (1955-1958). W ostatnich trzech sezonach zdobywał trzecie miejsce w królowej sportów motorowych. Wygrał 16 z 66 wyścigów. Reprezentował barwy zespołów Mercedes-Benz, Maserati, Vanwall, Rob Walker Cooper, Lotus i HWM.
Uznano go za najwybitniejszego zawodnika F1, który nie zdobył najważniejszego tytułu wśród kierowców. Najbliżej celu był w 1958 r., gdy tylko 1 punktem pokonał go regualrny Mike Hawthorn. W 1956 r. zabrakło mu zaledwie 3 punktów, aby przerwać passę legendarnego Juana Manuela Fangio. Do 1991 r. miał najwięcej zwycięstw w F1 wśród Anglików do czasu wyprzedzenia go przez Nigela Mansella.
Był wybitnym kierowcą nie tylko w F1. Wyliczono, że w latach 1948-1962 wygrał 212 z 529 wyścigów, w których wziął udział. Jednego roku potrafił zaliczyć 62 zawody (wiele z nich jednego dnia) w 84 różnych samochodach. Preferował marki z rodzimego rynku. – Lepiej przegrać honorowo w brytyjskim aucie niż wygrać z zagranicznym – rzekł niegdyś Moss.
W 1952 r. sięgnął po drugą lokatę w Rajdzie Monte Carlo. W Sunbeam Talbot 90 pilotowali go Desmond Scannell oraz dziennikarz magazynu Autocar, John Cooper. W 1956 r. zajął drugie miejsce w 24 godzinach Le Mans, a pierwsze w klasie S3.0. Jego zmiennikiem w Aston Martinie DB3S był Peter Collins, zwycięzca 3 rund F1.
Po 1962 r. sporadycznie pojawiał się za kierownicą samochodów wyczynowych. Ostatnim występ zaliczył w wieku 81 lat. W czerwcu 2011 r. wziął udział w Le Mans Legends, gdzie ogłosił definitywne zakończenie kariery w obawie o swoje zdrowie. Do ostatnich chwil była przy nim żona Susie. Lady Moss powiedziała Daily Mail, że jej mąż „umarł tak jak żył, wyglądając wspaniale”.
