Nel 2011 viene ingaggiato dalla HRT; per la prima volta nella sua carriera, non riesce a qualificarsi in un gran premio, infatti in Australia né lui né il compagno di squadra Narain Karthikeyan riescono a scendere oltre il limite del 107%. Però, al Gran Premio del Canada l'italiano centra il miglior risultato nella storia del team giungendo tredicesimo. Al Gran Premio d'Italia è protagonista di uno spettacolare incidente: alla frenata della prima curva, l'italiano perde il controllo della sua vettura e sbanda coinvolgendo altre 5 vetture, per fortuna senza conseguenze per i piloti. Solo per il Gran Premio d'India viene sostituito da Karthikeyan, il quale nei gran premi precedenti aveva a sua volta lasciato il posto a Daniel Ricciardo. Nel 2012 viene confermato dalla HRT come terzo pilota.