Nel gennaio 2010 viene annunciato il suo ingaggio quale collaudatore per la Renault perché le finanze di Vitalij Petrov fanno sfumare la sua candidatura al ruolo di titolare così come quella di Ho-Pin Tung; il 19 marzo 2010 testa la Renault R29, la vettura del campionato 2009, sul Circuito di Silverstone. Dal Gran Premio di Singapore passa alla Virgin come pilota di riserva, partecipando alla prima sessione di prove libere in sostituzione di Lucas Di Grassi; ne prende il posto anche nei seguenti gran premi, tranne l'ultimo ad Abu Dhabi, in quanto impegnato in GP2. Nel campionato 2011 il belga è stato pilota titolare della scuderia inglese, avendo sostituito proprio Di Grassi. Nella stagione 2012 viene nominato terzo pilota della Lotus; nel Gran Premio d'Italia sostituisce il compagno Romain Grosjean, squalificato nel precedente Gran Premio del Belgio per aver causato un incidente alla partenza; nel fine settimana ha conquistato il suo miglior piazzamento in qualifica, 16º, e in gara è riuscito a concludere al 13º posto. Viene poi confermato nello stesso ruolo anche nella stagione 2013.