Lolo Sainz va fitxar per la Penya l'estiu de 1990 provinent del Reial Madrid. Durant la primera temporada l'equip és semifinalista de la Korac i de la Copa, i guanya l'ACB, la Lliga catalana i la copa Príncep d'Astúries. Aquell estiu l'AEEB l'anomena millor entrenador de la competició. La temporada següent torna a guanyar la lliga, sent la primera vegada que el club ho aconseguia en dues temporades consecutives. També s'arriba a la final de la Copa d'Europa, i es perd per una cistella de Đorđević als darrers instants.

En la tercera temporada a la Penya va disputar la final del playoff novament, perdent aquesta vegada en el cinquè partit. Lolo va ser l'escollit per dirigir la selecció nacional i va haver de deixar d'entrenar el Joventut. En el sopar de comiat celebrat en honor seu, a finals de maig de 1993, va rebre la insígnia d'or i brillants del Joventut de mà del president Conesa, com a mostra d'agraïment a la seva tasca.

Com a jugador, va ser internacional amb la selecció espanyola en 68 ocasions. L'any 1993, després de la seva etapa com a entrenador del Joventut, es converteix en seleccionador espanyol, i dirigeix el combinat nacional en 133 partits, guanyant la medalla de plata a l'Eurobasket de França de 1999.