Po sukcesie w DTM, pod koniec września 2014 roku, Wehrlein został ogłoszony kierowcą testowym zespołu Mercedes w Formule 1. W sezonie 2016 związał się z ekipą Manor MRT, gdzie partnerowali mu Rio Haryanto oraz Esteban Ocon. W swoim debiutanckim sezonie zdobył 1 punkt podczas GP Austrii. 16 stycznia 2017 Pascal Wehrlain został ogłoszony kierowcą ekipy Sauber; występował w niej u boku Marcusa Ericssona.