Починаючи з Гран-прі США 2017 року, Карлос Сайнс виступає в Формулі-1 за Renault. Його напарником є Ніко Гюлькенберг. В дебютному Гран-прі в Renault Карлос Сайнс зайняв 7 місце, але більше очок в гонках, які залишилися в сезоні, не набирав. Проте більша кількість фінішів в першій десятці за Toro Rosso дозволило Сайнсу зайняти 9 місце в чемпіонаті і набрати 54 очки (включаючи очки, набрані в США).