La FIA dobló la capacidá máxima del motor de Fórmula 1 a 3 llitros pa la temporada 1966 y los motores fayadizos yeren escasos. Brabham usó motores de la firma australiana Repco, que nunca fabricara un motor de Fórmula 1 antes, basaos nel bloque motor d'aluminiu V8 del desapaecíu Oldsmobile F85 americanu, y usando otres pieces mercaes. El consultor y diseñador de motores Phil Irving foi l'inxenieru responsable del proyeutu que produció un motor estraordinariu en bien pocu tiempu. Sicasí, pocos esperaben que los Brabham-Repcos fueren competitivos, pero los llixeros y confiables coches tuvieron nos primeros llugares dende l'empiezu de la temporada. Nel Gran Premiu de Francia en Reims-Gueux, Jack Brabham convertir nel primer home en ganar una carrera del campeonatu mundial de Fórmula 1 nun coche que llevaba'l so propiu nome. Namái'l so anterior compañeru d'equipu, Bruce McLaren, igualó'l llogru dende entós. Foi la primera nuna seguidilla de cuatro victories pal veteranu australianu. Jack Brabham ganó'l so tercer títulu en 1966, convirtiéndose nel únicu pilotu (al 2012) en ganar el Campeonatu Mundial de Fórmula 1 nun coche que lleva'l so propiu nome. Ente los que nun llograron lo mesmo figuren John Surtees, Graham Hill y Fittipaldi Automotive. En 1967, el títulu foi pal compañeru d'equipu de Brabham, el neozelandés Denny Hulme. Hulme tuvo más consistencia mientres l'añu, posiblemente debíu al deséu de Jack Brabham de ser el primeru en probar los nuevos componentes. L'equipu Brabham ganó'l campeonatu de constructores dambes temporaes.