2012 wurde er ins Förderprogramm des Formel-1-Rennstalls HRT aufgenommen. In dieser Funktion kam Ma bei vier Freitagstrainings der Formel-1-Weltmeisterschaft 2012 zum Einsatz. Sein Debüt gab er beim Großen Preis von Italien. Ma wurde damit zum ersten Chinesen, der einen Formel-1-Wagen an einem Grand-Prix-Wochenende fuhr. Nachdem HRT zum Ende der Saison 2012 den Rennbetrieb eingestellt hatte, wechselte Ma zu Caterham. Er sollte für den Rennstall 2013 an der GP2-Serie als Stammfahrer teilnehmen, wurde aber bereits nach der ersten Veranstaltung durch Alexander Rossi ersetzt. Beim Saisonauftakt ließ er das Sprintrennen krankheitsbedingt aus. Darüber hinaus war er Testfahrer des Formel-1-Rennstalls Caterham.