Au Japon, il devance son coéquipier de trois places sur la grille de départ et s'élance cinquième. Durant la course, après une pénalité pour vitesse trop élevée dans la ligne des stands, il se classe dixième. En Inde, il s'élance de la cinquième position, devançant une nouvelle fois Alonso de trois places en qualifications ; il finit la course quatrième quand son coéquipier ne marque aucun point. À Abou Dabi, qualifié en huitième position quand Alonso est onzième sur la grille, Massa s'élance septième après le déclassement de Räikkönen et termine la course huitième. La semaine suivante, il signe un contrat de deux ans avec Williams F1 Team et devient le nouveau coéquipier de Valtteri Bottas dont le contrat est prolongé. Pour finir en beauté chez la Scuderia Ferrari, il promet d'avoir une approche agressive sur les derniers Grands Prix. Au Texas, il se qualifie quinzième et s'élance treizième après les pénalités de Jenson Button et d'Esteban Gutiérrez ; il termine la course douzième. Pour son Grand Prix national, son dernier pour Ferrari, il se qualifie neuvième ; en course, il atteint rapidement la quatrième place mais reçoit une pénalité. Septième de l'épreuve finale, il se classe huitième du championnat du monde avec 112 points.