A vezetőségváltáson átesett Minardinál 2001-ben ismét lehetőség nyílt számára, így visszatért az Formula–1-be, noha Paul Stoddart közölte vele, hogy kellő anyagi támogatás híján bármikor elveszítheti ülését. Csapattársa a nagy ígéretnek tartott újonc Fernando Alonso lett, aki az időmérőkön és a futamokon is rendre jobb tempót diktált kettőjük közül, ám az év végi tabellán mégis Marques végzett előrébb, hiszen az ő nevéhez fűződtek az előkelőbb helyezések. 9. lett Interlagosban és Montrealban is, amely futamokon a spanyol nem ért célba. Így Alonso csapattársa mögött végzett a tabellán. Tarso a tizenhét futamos bajnokság első tizennégy versenyén indult, az olasz nagydíjtól a maláj Alex Yoong vette át a helyét.