Ia telah diumumkan pada 16 September bahawa d'Ambrosio akan menggantikan Lucas di Grassi untuk pasukan Virgin sebanyak empat kali dalam sesi latihan pada hari Jumaat: di Singapura, Jepun, Korea dan Grand Prix Brazil. Beliau menyampaikan berita ini kepada saluran TV Belgium, RTBF. Pada sesi latihan bebas pertama pada hari Jumaat di Singapura, beliau mendapat tempat ke-21, di belakang rakan sepasukan, Timo Glock.