Pada awal tahun 2011, Grosjean kembali bersama Lotus Renault GP yang baru dinamakan semula, dan merupakan salah seorang daripada lima pemandu ujian bersama-sama dengan Bruno Senna, Ho-Pin Tung, Jan Charouz dan Fairuz Fauzy. Lotus Renault telah merancang untuk menetapkan Robert Kubica dan Vitaly Petrov sebagai pemandu mereka bagi tahun 2011 tetapi Kubica mengalami kemalangan dalam sebuah perlumbaan rali dan tidak mampu untuk memandu pada tahun 2011. Bekas rakan sepasukan Kubica dari BMW Sauber, Nick Heidfeld, menggantikan Kubica untuk sebelas perlumbaan pertama sebelum digantikan oleh Senna dari Grand Prix Belgium dan seterusnya. Pada akhir bulan Oktober 2011, Lotus Renault mengumumkan bahawa Grosjean akan memandu untuk sesi latihan hari Jumaat di Grand Prix Abu Dhabi (menggantikan Senna) dan Grand Prix Brazil (menggantikan Petrov).