Pada tanggal 3 Maret 2016, ia mengumumkan Vandoorne akan menggantikan driver biasa Fernando Alonso di Grand Prix Bahrain setelah pembalap Spanyol diperintah tidak layak untuk mengemudi setelah kecelakaan besar di babak sebelumnya. Setelah kualifikasi 12 depan Jenson Button, Vandoorne selesai 10 dan menjadi pembalap cadangan pertama untuk mencetak poin pada debutnya sejak Sebastian Vettel di Grand Prix Amerika Serikat tahun 2007.