Frank Dernie et Mike Coughlan s'appuient, pour la conception de la 102, sur le châssis de la Lotus 101, leur précédente création. Le point le plus important est l'intégration du bloc Lamborghini à douze cylindres en V au lieu du Judd, V8 utilisé en 1989 (Isuzu avait entamé des pourparlers restés sans suite). Le V12 Lamborghini a commencé la saison précédente dans la LolaLC88B engagée par l'écurie Larrousse.
Ce moteur a des inconvénients majeurs comme une taille imposante, un poids de 150 kg et une consommation élevée en carburant. Toutefois, Dernie pense que ces inconvénients seront largement compensés par la puissance d'environ 650 chevaux. La taille du bloc implique un positionnement très bas dans le châssis qui doit en plus incorporer un grand réservoir d'essence. La plupart des éléments de la 101 doivent être adaptés en vue de les alléger pour compenser l'embonpoint de la monoplace.
Les départs de Nelson Piquet et de Satoru Nakajima entraînent l'arrivée de Derek Warwick et la titularisation du pilote d'essai Martin Donnelly. Comme ces pilotes sont beaucoup plus grands que leurs prédécesseurs, le cockpit de la 101 doit être redessiné pour que les nouveaux titulaires puissent y prendre place. L'écurie est très confiante en sa nouvelle monoplace et Rupert Mainwarring, gestionnaire de l'écurie, annonce que Lotus inscrira quarante points cette saison.
À la fin de la saison, Team Lotus se classe huitième du championnat des constructeurs avec huit points, ce qui entraîne le départ du commanditaire principal Camel, et manque de provoquer la faillite de Lotus. En , Peter Collins et Peter Wright rachètent l'écurie. Lotus n'ayant pas assez de moyens pour concevoir une nouvelle monoplace pour 1991, une évolution de la 102 est créée, la Lotus 102B, qui abandonne le moteur Lamborghini pour un V8Judd.
Résultats en championnat du monde de Formule 1
Résultats détaillés de la Lotus 102 en championnat du monde de Formule 1