Setelah menghabiskan seluruh musim 2015 bersama dengan tim Toro Rosso, ia juga memulai kampanye 2016 bersama dengan tim asal Italia ini, sebelum pada akhirnya dipromosikan oleh tim Red Bull, sebagai pengganti Daniil Kvyat, yang kemudian mengambil alih tempat duduknya di tim Toro Rosso. Ia kemudian berhasil memenangkan Grand Prix Spanyol 2016 di dalam lomba debut resminya untuk tim Red Bull pada usia 18 tahun, dan menjadi pemenang termuda dari Grand Prix, dan menjadi pemenang balapan F1 yang paling pertama di bawah bendera Belanda. Ia adalah putra dari mantan pembalap F1 Jos Verstappen.