1980 schaffte Patrese beim Grand Prix der USA West in Long Beach erneut einen zweiten Platz und das Team fand sich am Saisonende auf Rang sieben von 15 Konstrukteuren wieder. Beim Saisonauftakt der Saison 1981 erwies sich Long Beach erneut als gutes Pflaster: Patrese gelang in der Qualifikation die einzige Pole-Position in der Geschichte des Arrows-Teams. Nach 24 von 80 Runden musste er jedoch in Führung liegend mit technischem Defekt aufgeben. Beim Grand Prix von San Marino in Imola stand Patrese noch einmal als Zweiter auf dem Podest, bevor er das Team Richtung Brabham verließ.