L'équipe Astana a été fondée sur les cendres de la Liberty Seguros (anciennement O.N.C.E.) dirigée par Manolo Sainz, qui a été arrêté après la découverte de substances dopantes dans sa voiture alors qu'il se rendait à un stage de l’équipe avant le Tour de France 2006. Liberty Seguros a retiré son parrainage et Astana, un conglomérat d'entreprises kazakhes, a pourvu le poste vacant. Suite à plusieurs changements dans la structure sportive, le Belge Johann Bruyneel a pris la relève en 2008. Bruyneel était un directeur sportif très performant, ayant dirigé Lance Armstrong sur ses 7 victoires au Tour de France. Quand Armstrong a annoncé qu'il revenait au cyclisme 3 ans après sa retraite, il était naturel qu'il le fasse dans la structure Bruyneel, mais l'équipe avait déjà un autre leader, le vainqueur du Tour 2007 Alberto Contador. La rivalité entre les deux leaders du Tour 2009 a été légendaire, et s'est soldée par la victoire de l'Espagnol, qui remportera son deuxième Tour. Lance Armstrong a terminé troisième du Tour et quittera l'équipe à la fin de cette saison.
Alberto Contador 2008 - 2010
Lance Armstrong 2009
Alexandre Vinokourov 2006 - 2012