Efter att ha dragit sig tillbaka från tävlingsföraryrket vid 25 års ålder skrev Horner kontrakt med Viktor Maslov och Marc Goossens för FIA F3000-säsongen 1999. Före början av det året köpte Dave Richards organisation Prodrive en 50-procentig andel i Arden på uppdrag av det ryska oljebolaget Lukoil, vars chef var Maslovs far. Horner köpte tillbaka Prodrives andel i Arden efter en säsong. Darren Manning fick ersätta Goossens under säsongen 2000-2001 och fick en pole position och två pallplatser.
Arden tävlade också i italienska F3000 år 2000 och vann tre lopp och slutade tvåa i mästerskapet tillsammans med Warren Hughes.
Efter att ha skiljt sig från Lukoil rekryterades en ny föraruppsättning för 2002, med Tomáš Enge och Björn Wirdheim som kom in för att ersätta Manning och Maslov. Teamet tog fem segrar (fyra för Enge, en för Wirdheim) och Enge vann titeln det året, men degraderades till tredje plats efter ett misslyckat drogtest, vilket gav titeln till Sébastien Bourdais. Arden vann lagmästerskapet.
Wirdheim stannade kvar 2003 och Enge ersattes av Townsend Bell. Björn Wirdheim vann titeln med 35 poängs marginal till tvåan Ricardo Sperafico. Arden behöll lagmästerskapet.
Den sista säsongen i F3000, 2004, dominerades av Ardens förste förare Vitantonio Liuzzi; stödet från Robert Doornbos hjälpte till att säkra både förar- och konstruktörsmästerskapstitlarna med stor marginal. Teamet vann åtta av de tio mästerskapsomgångarna det året, där Liuzzi vann sju och Doornbos en. Liuzzi togs till teamet av sin manager Helmut Marko, med sponsring från Red Bull. Vid den här tiden baserade Horner sitt Arden International Team i Prodrives lokaler i Banbury, innan han flyttade dem till den tidigare 22 Motorsport-anläggningen i närheten.
Horner letade vid den här tidpunkten efter en möjlighet att gå över till Formel Ett. Efter att diskussioner med Eddie Jordan om att köpa Jordan Grand Prix inte ledde till något på grund av oenighet om kostnader, köpte det österrikiska energidrycksföretaget Red Bull i november 2004 Jaguar F1 Team, som blev Red Bull Racing. I januari 2005 utsågs Horner till chef för teamet och blev då den yngsta teamchefen. Trots att han utsågs endast åtta veckor före Australiens Grand Prix, som inledde säsongen, fick teamet en bra start under hans ledning, med förarna David Coulthard och Christian Klien som slutade fyra och sjua i Australien, och de fortsatte att ta sammanlagt 34 poäng för teamet jämfört med de nio som Jaguar tog året innan. Han spelade också en nyckelroll i rekryteringen av Adrian Newey, som tillkännagavs som teamets tekniska chef i november 2005.
2006 var ett övergångsår: när Newey började arbeta på Red Bull i februari 2006 hade årets bil (RB2) redan konstruerats, och teamet bytte från Cosworth- till kundmotorerna från Ferrari, som överhettades och var opålitliga. Teamet tog dock sin första pallplats i Monacos Grand Prix, där Horner hoppade i en swimmingpool utan något annat än en Superman-kappa för att fira.
2007 kom RB3, teamets första Newey-designade bil, och ankomsten av Mark Webber och Renault-motorer, men teamet fortsatte att lida av problem med tillförlitligheten, med 14 avstängningar och en enda pallplats, samtidigt som teamet föll ner till sjunde plats i konstruktörsmästerskapet året därpå.
Stallet slutade på en stark andraplats i konstruktörsmästerskapet 2009 med förarna Sebastian Vettel och Mark Webber som slutade tvåa respektive fyra i förartitelracet och tog sex segrar tillsammans. År 2010 vann teamet sitt första konstruktörsmästerskap med ett lopp kvar, och Sebastian Vettel vann förarmästerskapet i säsongens sista lopp och blev den yngsta världsmästaren. Vid 36 års ålder var Horner den yngsta teamchefen att vinna ett konstruktörsmästerskap i Formel 1. År 2011 vann teamet sitt andra konstruktörsmästerskap med tre lopp kvar och Sebastian Vettel blev världens yngsta dubbla mästare. År 2012 vann teamet sitt tredje konstruktörsmästerskap med ett lopp kvar. Sebastian Vettel blev världens yngsta tredubbla världsmästare. År 2013 vann Red Bull Racing sitt fjärde raka konstruktörsmästerskap i F1 samtidigt som Sebastian Vettel vann sitt fjärde förarmästerskap.