Pada pertengahan musim , Sainz Jr. dipinjamkan oleh manajemen Red Bull kepada tim Renault untuk membalap di musim . Sebuah perjanjian khusus lantas dibuat oleh kedua tim dengan Sainz yang sesegera mungkin bergabung dengan Renault mulai lomba Grand Prix Amerika Serikat 2017 untuk menggantikan posisi Jolyon Palmer. Usai bertahan di Renault selama semusim, Sainz Jr. lantas direkrut oleh McLaren untuk menggantikan posisi Fernando Alonso mulai musim sekaligus mengakhiri kontraknya dengan manajemen Red Bull. Bersama McLaren ia sukses meraih podium pertamanya saat finis di urutan ketiga di lomba Grand Prix Brasil 2019. Pada bulan Mei 2020, Sainz Jr. direkrut oleh tim Scuderia Ferrari sebagai pengganti Sebastian Vettel mulai musim .