Bei den 500 Meilen von Indianapolis stand er siebenmal am Start, dazu übernahm er einmal den Wagen eines anderen Fahrers. Sein bestes Resultat war der dritte Rang 1959 in einem Lesovsky-Offenhauser, nachdem er die Pole-Position innegehabt hatte, 1955 wurde er Vierter auf einem Kuzma-Offenhauser. Da die 500 Meilen von Indianapolis von 1950 bis 1960 zur Weltmeisterschaft der Formel 1 zählten, nahm Thomson auch an acht Weltmeisterschaftsläufen teil. Insgesamt erzielte Thomson zehn Punkte für die Fahrerweltmeisterschaft.