По ходу 2011 года Грэм начинает искать пути пристроить своего сына в одну из команд Формулы-1: сначала Макс участвует в тестах Force India F1, а позже подписывает контракт резервного пилота с проектом Marussia F1: За этот коллектив британец проводит несколько тестовых сессий и накануне сезона-2013 подписывает контракт боевого пилота. Последующий сезон не принёс никаких особых достижений и принёс лишь один финиш на четырнадцатом месте, позволившее Максу занять лишь последнее место в личном зачёте, при этом Чилтон отметился редкой везучестью, финишировав во всех девятнадцати гонках чемпионата. Серия прервалась через год на Гран-при Канады, когда британец столкнулся с партнёром по команде Жюлем Бьянки. Сам сезон-2014 года мало чем отличался от предыдущего, а пиковыми результатами Чилтона стали два финиша на 13-х местах. После Гран-при России команда досрочно завершила сезон из-за финансовых проблем.