Nel 1989 Tom Petty debutta con il suo primo album da solista intitolato “Full Moon Fever”, il cui stile è comunque vicino ai lavori pubblicati in precedenza insieme alla sua band, gli Heartbreakers. Ciò lo si deve al fatto che alcuni membri del gruppo presero parte attivamente al lavoro in studio: due brani furono scritti da Mike Campbell, anche co-produttore dell’album; Benmont Tench alle tastiere e al piano e Howie Epstein al basso parteciparono invece come musicisti.
Il disco comprende cinque singoli di grande successo: "I Won't Back Down", "Runnin' Down a Dream", "Free Fallin'", "A Face in the Crowd" e "Yer So Bad", e un grande tour di presentazione seguì il lavoro in studio. Ma il vero punto di forza del disco lo si trova negli artisti ospiti, da Jeff Lynne a George Harrison, che poi formò insieme a Petty i Traveling Wilburys.
Dopo questo album di studio gli Heartbreakers si riunirono nuovamente per pubblicare, solo due anni dopo, un nuovo disco di successo, intitolato "Into the Great Wide Open", che raggiunse il 13º posto nella classifica Billboard 200 statunitense.