En mai 2010, à l'occasion du Grand Prix d'Espagne, Colin Kolles annonce son recrutement comme troisième pilote au sein de l'écurie Hispania Racing F1 Team. L'Autrichien participe à la première séance d'essais libres et, tout en découvrant la monoplace, devance le pilote titulaire Bruno Senna d'une demi-seconde. À Singapour, il remplace Sakon Yamamoto, malade, et participe ainsi à son premier Grand Prix depuis 2006. Il décroche le vingt-deuxième temps des qualifications avec plus d'une seconde d'avance sur son coéquipier Bruno Senna mais, en course, abandonne au trente-deuxième tour sur un problème de freins. Klien remplace à nouveau Yamamoto, à l'occasion du Grand Prix du Brésil à Interlagos. Sous la pluie, il se qualifie en vingt-deuxième position, place qu'il conserve jusqu'au drapeau à damier. Lors de la dernière manche à Abou Dabi, pour son troisième Grand Prix de la saison, il se qualifie en dernière position sur la grille de départ et termine la course en vingtième position, juste derrière son coéquipier. Klien termine le championnat du monde à la vingt-septième et dernière place, sans avoir inscrit de point.