Cette même année, Leoni débute en Formule 1 au volant d'une Surtees à l'occasion du Grand Prix d’Italie. En 1978, il prend part à quatre épreuves de championnat du monde chez Ensign. Son bilan dans la catégorie-reine reste modeste avec une seule qualification, en Argentine, ce qui le conduit à s'engager dans des catégories inférieures, en Formule 2 puis en Formule 3000.