Mairesse nam tussen 1960 en 1963 deel aan dertien Grands Prix voor de teams Ferrari, Ecurie Nationale Belge, Lotus en Scuderia Centro Sud, en scoorde hierin één podium en zeven punten. Hij was herhaaldelijk betrokken bij ernstige ongelukken, bijvoorbeeld tijdens de Grand Prix van België in 1962 en de Grand Prix van Duitsland in 1963. Bij dit laatste ongeval kwam een marshal om en raakte hij zelf gedeeltelijk invalide. Hij keerde hierna niet terug in de Formule 1.