Massa alustas Ferrariga hästi, kvalifitseerides Bahreini avamängus teisena
, ja tuli 21. positsioonist 5. Malesia, võita meeskonnakaaslane Michael Schumacher, kes oli alustanud 14. Kuid Bahreinis jätkas Massa nii laupäeva treeningutes kui ka võistlusel oma spinnimise kalduvust, möödudes võistluse lõppvõitja Fernando Alonsost. Austraalia GP-l kukkus ta oma Ferrariga kvalifikatsioonis, seejärel põrkas Christian Klieni ja Nico Rosbergi vastu võistluse esimeses kurvis. Sellegipoolest saavutas Massa Nürburgringis oma esimese karjääripodiumi, lõpetades Michael Schumacheri ja Fernando Alonso taga kolmandal kohal. Ta tegi 2006. aastal Barcelonas ka kõige kiirema ringi. Massa sai 2006. aastal veel neli võistluspodiumi ja võitis oma esimese F1 pole positsiooni ja oma esimese F1 võidu Istanbul Park'i ringjooksul. Tema tulevane positsioon Ferrari juures oli kindlustatud, kui Michael Schumacher teatas 10. septembril 2006, et ta loobub F1-st 2006. aasta hooaja lõpus. 22. oktoobril võitis Massa oma koduse võistluse, mis oli esimene kord, kui Brasiilia sõitja võitis Interlagoses pärast Ayrton Senna võitu 1993. aastal. Massa lõpetas hooaja kolmandal kohal 80 punktiga, maailma meistri Fernando Alonso ja Ferrari meeskonnakaaslase Michael Schumacheri järel.