En mars 2016, Charles Leclerc est intégré dans la Ferrari Driver Academy comme Jules Bianchi, son modèle, mort quelques mois auparavant. Il est également nommé pilote de développement officiel de l'équipe Haas F1 Team et de la Scuderia Ferrari. Il teste la Ferrari F14 T à Fiorano et obtient sa super-licence. À Silverstone, il participe à ses premiers essais en Formule 1 au volant de la Haas VF-16 à l'occasion de la première séance d'essais libres puis au volant de la Ferrari SF16-H le mardi suivant. Convaincant, il a l'occasion de renouveler l'expérience lors du Grand Prix de Hongrie, d'Allemagne et celui du Brésil. En 2017, il participe à quatre séances d'essais libres avec l'équipe Sauber. En marge du Grand Prix du Brésil 2017, Frédéric Vasseur, "team principal" de Sauber, indique que la titularisation de Charles Leclerc dans l'équipe suisse pour la saison 2018 sera officiellement annoncée pendant le Grand Prix d'Abou Dabi. Confirmé le , il choisit comme numéro permanent en Formule 1 le , numéro qui précède le 17 qu'utilisait Jules Bianchi dont il était proche et qui a été retiré à la suite de son décès, en 2015.