Disputando tale evento, ricevette il premio come più veloce debuttante dell'anno, il Fastest Rookie Award 2017, grazie alla velocità di 231.300 mph fatta registrare durante i quattro giri della sessione di qualifica. È stato anche premiato come debuttante dell'anno per questa stessa manifestazione, Indianapolis 500 Rookie of the Year, nel corso del gala tenutosi il lunedì seguente la gara. Tornato in Formula 1, chiuse sedicesimo nel Gran Premio del Canada. Conquistò i primi punti stagionali nel Gran Premio d'Azerbaigian, concludendo nono. Il 30 luglio 2017 ottenne il miglior risultato della stagione nel Gran Premio d'Ungheria, concludendo sesto e facendo registrare il giro più veloce della gara all'ultimo giro. In Belgio lo spagnolo, dopo essere partito dalla decima posizione, si rese protagonista nei primi giri di un'intensa battaglia con Nico Hülkenberg per il settimo posto, ma la scarsa potenza relegò Alonso a metà gruppo. Al venticinquesimo giro fu costretto al ritiro per un problema al motore. La settimana successiva, in Italia, l'asturiano si qualificò tredicesimo, ma partì diciannovesimo per la sostituzione di diverse componenti della power unit e fu costretto al ritiro per un problema al cambio.