Den 26 november 2014 gjorde Marciello Formel 1-testdebut i Ferrari under ett test efter Abu Dhabis Grand Prix 2014 på Yas Marina Circuit. Han satte den näst snabbaste tiden för dagen, en halv sekund efter Mercedes Pascal Wehrlein. Den 31 december 2014 meddelades att Marciello skrivit på ett kontrakt som test- och reservförare för Formel 1-stallet Sauber. Han gjorde sin träningsdebut under Malaysias Grand Prix, då han ersatte Felipe Nasr under det första träningspasset.