Anfang 2015 erhielt Merhi kurzfristig ein Formel-1-Cockpit beim Manor Marussia F1 Team. Er wählte die 98 als seine Formel-1-Startnummer. Der Vertrag galt zunächst nur für den Saisonauftakt, den Großen Preis von Australien. Wegen technischer Probleme nahm der Rennstall an keiner Sitzung teil. Beim zweiten Grand Prix in Malaysia kam Merhi erneut zum Einsatz. Er absolvierte sein erstes Formel-1-Rennen und kam auf dem 15. Platz ins Ziel. Auch bei den nächsten zehn Rennen fuhr er für Manor. Anschließend wurde er für fünf der noch ausstehenden sieben Rennen durch Alexander Rossi ersetzt. Am Saisonende belegte er den 19. Gesamtrang. Merhi wurde darüber hinaus für die Formel-Renault-3.5-Saison 2015 von Pons Racing verpflichtet. Der Rennstall, der in den letzten Jahren nicht mehr so erfolgreich war, unternahm große Anstrengungen, um Merhi das Cockpit anzubieten und warb in der Winterpause mehrere Sponsoren des Pons-Moto2-Teams für Merhis Engagement an. Wegen einer Überschneidung mit der Formel 1 nahm er an einem Rennen nicht teil. Auf dem Hungaroring erzielte er mit dem zweiten Platz eine Podest-Platzierung. Beim darauf folgenden Rennwochenende in Spielberg war Merhi in einem Unfall nach dem ersten Rennen verwickelt. Nachdem er auf dem vierten Platz durchs Ziel gefahren war, verlangsamte er das Tempo. Nicholas Latifi, der mehrere Positionen hinter ihm ins Ziel gefahren war, übersah Merhi und fuhr mit hoher Geschwindigkeit ins Heck von Merhis Boliden. Latifi stieg auf und überschlug sich. Beide Fahrer blieben unverletzt. Die Rennleitung sah Merhi für diesen Unfall verantwortlich und disqualifiziert ihn. Zudem wurde er für das nächste Rennen, das für das er sich auf Platz zwei qualifiziert hatte, gesperrt. Merhi beendete nach diesem Vorfall sein Engagement in der Serie.