Pada awal tahun 2011, Grosjean kembali ke tim Lotus Renault GP yang sebelumnya bernama Renault F1 sebagai salah satu dari lima tes driver bersama dengan Bruno Senna, Ho-Pin Tung, Jan Charouz dan Fairuz Fauzy. Lotus Renault telah merencanakan untuk menjalankan Robert Kubica dan Vitaly Petrov sepanjang 2011 namun Kubica mengalami kecelakaan reli mengerikan dan tidak bisa mengemudi selama 2011. Mantan pembalap BMW Sauber Nick Heidfeld diplot sebagai penggantik Kubica untuk musim 2011 sebelum dirinya digantikan oleh Bruno Senna sejak GP Belgia. Pada akhir Oktober 2011, Lotus Renault mengumumkan bahwa Grosjean akan ikut serta dalam sesi latihan Jumat di Abu Dhabi (menggantikan Senna) dan Grand Prix Brasil (menggantikan Petrov).