1966-ban az új, 3 literes motorformula érkezése idején Jack Brabham ellopott egy hónapot az ellenfeleitől: miközben a többi istálló minden követ megmozgatott az új motorszabály bevezetése ellen, ő egyszerűen fogta az ausztrál útlevelét és hazarepült a távoli kontinensre, hogy nyélbe üssön egy megállapodást az ausztrál motorgyártóval, a Repcóval.
A Repco V8-asa egy innen-onnan összedobált motor volt, a lelke egy alumínium Oldsmobile-blokk volt, amit utcai használatra terveztek eredetileg, Daimler hajtókarokkal és Alfa Romeo vezérműtengellyel, de működött. A Brabham betette a motort BT19-es karosszériájába, ami már készen állt, és amit eredetileg a Climax 16 hengeres bokszere számára készítettek, ez a motor azonban sohasem készült el.
A Brabham hiánypótló karosszériája jól működött, miközben a többi istálló gyorsan hiánypótló motorok után kapkodott. A Brabhamnél eközben olyan jól működött az eredeti öszvér BT19-es, hogy amikor készen lettek az új BT20-assal, amit már kifejezetten a Repco motor számára fejlesztetek, hosszabb tengelytávval, keményebb felfüggesztéssel és harapósabb fékekkel - végül mégis a BT19-es mellett döntöttek, mert az könnyebb volt.
Az autók tervezője, Ron Tauranac az aerodinamikai helyett inkább az autó merevségében hitt, ezért amíg a Lotus például himba-rendszert használt a belülre szerelt rugó és lengéscsillapító rendszere működtetésére annak érdekében, hogy így vegye ki őket a levegőáramlás útjából, Tauranac ragaszkodott a kettős keresztlengőkaros megoldáshoz, mert az merev volt és jobb futómű-geometriát jelentett.
A Brabham istálló az első BT20-as összeszerelésével a szezon harmadik nagydíja, a reimsi Francia Nagydíj előtt csütörtök éjjel végzett. És ez volt az a pillanat, amikor Jack Brabham eldöntötte, hogy ragaszkodni fog a BT19-eshez. Brabham a 4. rajthelyet szerezte meg a futamra, ahol azonban az első helyet is gyorsan megörökölte, amikor Lorenzo Bandini gázbowdenje elszakadt. Ezzel Jack Brabham lett a Formula-1 történetének első pilótája, aki egy saját maga által épített versenyautóval futamgyőzelmet szerzett. A Brabham istálló sikerét csak tetézte, hogy a 3. helyen a BT20-assal Denny Hulme ért célba, pedig Hulme-nak meg kellett állnia, hogy a bokszban az autó orrát felemelve a szerelők megoldják az autó üzemanyag-ellátási problémáját.
Brabham ezt követően a Brit, a Holland és a Német Nagydíjakon is győzött a BT19-essel, majd miután Monzában megszerezte az egyéni világbajnoki címet a szezon utolsó két futamára átült a BT20-asba, amivel Hulme közben szépen gyűjtögette a 2. (Brit Nagydíj) és a 3. (Francia, Olasz és Mexikói Nagydíj) helyeket, hogy a konstruktőri bajnoki cím is biztos legyen a csapatnak. Jack a BT20-assal pedig Watkins Glenben egyből pole pozíciót szerzett, a futamon azonban sajnos motorhiba miatt kiesett, majd a szezonzáró Mexikói Nagydíjon John Surtees Ferrarija mögött a 2. helyen ért célba. Az 1967-es szezon és a bajnoki címvédés azonban rosszul kezdődött Brabham számára, így a szezonnyitó Dél-Afrikai Nagydíjon hiába indult a pole-ból egy kicsúszás miatt végül csak a 6. helyen ért célba, míg Hulme a 4. lett, ezt követően pedig Brabham visszaült a "régi" BT19-esbe. A sors fintora azonban, hogy Brabham hiába szerezte meg ismét a pole pozíciót, a BT19-es motorja felrobbant a rajtnál, míg a futamot Hulme nyerte a BT20-asban. A szezon harmadik nagydíján, Hollandiában azonban a Lotus pályára küldte az új autóját, a 49-est, a kamionból előguruló új csodafegyver hátuljában pedig már a vadonatúj Ford-Cosworth V8-as erőforrása dolgozott. Ezzel a játék új szintre lépett.
Zandvoortban Jim Clark nyert a Lotusban a BT19-est hajtó Brabham és a BT20-ast vezető Hulme előtt. A Repco V8-asa pedig ezt követően teljesítményben többé már nem vehette fel a versenyt az új Ford-Cosworth DFV-vel szemben, de megbízhatóbb volt annál, így miközben Clarknak gyakran idő előtt véget ért a versenye (Hollandia után hat pole pozíció mellett csak 3 futamgyőzelmet szerzett), addig Hulme a Francia Nagydíjon érkező új BT24-essel hét futamon egy futamgyőzelmet (Német Nagydíj), három 2. és két 3. helyet szerezve az év végén Jack Brabham előtt újabb egyéni és konstruktőri címhez segítette a Brabham istállót.
Műszaki adatok Brabham BT20:
Motor: 3 literes Repco 620
Elrendezés: V8 90 fok
Teljesítmény: 311 lóerő
Sebességváltó: 5 sebességes Hewland
Karosszéria: Acél térhálós csőváz, üvegszál karosszéria
Tengelytáv: 2375 milliméter
Tömeg: 560 kilogramm
Üzemanyag és olaj: Esso
Üzemanyagtank: 145 liter
Gumiabroncsok: Goodyear
Versenyzők: Jack Brabham, Denny Hulme
