W sezonie 1961 Brabham wraz z Ronem Tauranaciem założyli Brabham Racing Organisation. Wprowadzony limit pojemności skokowej silnika – 1,5 – litra nie odpowiadał Australijczykowi. Pierwsze zwycięstwo zespół odniósł w sezonie 1964 (dokonał tego Dan Gurney). W sezonie 1966 dopuszczono do startów 3–litrowe jednostki napędowe. Brabham i jego zespół, Brabham–Repco wygrali mistrzostwa. Brabham został pierwszym w historii człowiekiem, który zdobył mistrzostwo we własnym bolidzie. W sezonie 1967 tytuł zdobył partner z zespołu Australijczyka – Denny Hulme. Po obrażeniach odniesionych w 1969 Brabham zamierzał odejść od ścigania, ale nie znalazłszy dobrego kierowcy na swoje miejsce pozostał do roku 1970. Po odejściu na sportową emeryturę zrobił sobie przerwę od wyścigów, a prawa do zespołu przekazał Tauranacowi. Został nobilitowany w 1979.
Wszyscy trzej synowie Brabhama – Geoff, Gary i David, a również dwaj wnukowie Sam i Matthew – również rozpoczęli swoje kariery w sportach motorowych.
Brabham został wprowadzony do International Motorsports Hall of Fame w 1990 roku.
Pełnił pomniejszą rolę konsultanta w zespole Formuły 1 Simtek, w którym jego syn David startował w 1994 roku.