Nel 2016 Mazepin diventa collaudatore della Sahara Force India F1 Team: partecipa ai test sul circuito di Silverstone nel 2016 e a quelli in Ungheria e Abu Dhabi nel 2017. Nella stagione 2018 diventa pilota di sviluppo per la Force India, e nei giorni successivi al Gran Premio di Spagna partecipa al test sullo stesso circuito con la Mercedes. Dopo il Gran Premio del Bahrein 2020 la Haas F1 Team ingaggia Nikita come pilota titolare per il Campionato 2021, con Mick Schumacher come compagno di scuderia.