Nel 2001 Panis fu ingaggiato dalla BAR per correre accanto all'ex campione del mondo Villeneuve. La stagione iniziò positivamente per il francese, che conquistò subito un quarto posto nel Gran Premio inaugurale, in Australia; Panis fu però in seguito penalizzato di venticinque secondi e quindi retrocesso in settima posizione per aver superato Heidfeld con le bandiere gialle. Si rifece nel Gran Premio del Brasile, concluso con un altro quarto posto; il francese avrebbe potuto anche ambire al terzo gradino del podio, non fosse rimasto bloccato dietro al compagno di squadra al secondo rifornimento, perdendo quasi un minuto. Colse poi un altro piazzamento a punti nel Gran Premio d'Austria, dove giunse quinto. In generale, nella prima parte di stagione il pilota francese fu sempre in grado di lottare per un posto in zona punti, non sfigurando nel confronto con il ben più blasonato compagno di squadra; tuttavia, da metà stagione in poi le prestazioni di Panis subirono un lento declino, dovuto anche alla progressiva perdita di competitività della vettura rispetto agli avversari. Il quinto posto conquistato in Austria rimase l'ultimo piazzamento a punti stagionale per il francese, che chiuse il campionato in quattordicesima posizione, con cinque punti.