Für die Formel-1-Weltmeisterschaft 2018 erhielt Hartley ein Stammcockpit bei Toro Rosso. In Aserbaidschan erzielte er als Zehnter seinen ersten Punkt in der Formel 1 und wurde zum ersten Neuseeländer seit Denny Hulme, der in einem Rennen Punkte erzielte. Am Saisonende lag er auf dem 19. Meisterschaftsplatz.