Vuonna 2015 Rossi pääsi tekemään F1-debyyttinsä Manor-tallissa, jossa hän korvasi Roberto Merhin kesken kauden. Hänestä tuli ensimmäinen yhdysvaltalainen F1-kuljettaja sitten Scott Speedin ja kauden 2007. Debyttikilpailussaan Rossi ajoi 14:nneksi päihittäen tallikaverinsa Will Stevensin. Kotikilpailussaan Yhdysvalloissa Rossi sijoittui 12:nneksi, mikä jäi Rossin kauden parhaaksi sijoitukseksi. Brasiliassa Rossi ajoi kauden viimeisen osakilpailunsa, sijoittuen 18:nneksi. Rossi päihitti tallikaverinsa Will Stevensin aika-ajoissa 3-2 ja kilpailuissa 4-1. Rossi ei saanut kaudelle 2016 jatkosopimusta.