2011 absolvierte Buemi für Toro Rosso seine dritte Formel-1-Saison. Er erreichte mit zwei achten Plätzen in Australien und Ungarn als beste Resultate insgesamt sieben Mal die Punkteränge. Am Saisonende unterlag er Alguersuari mit 15 zu 26 Punkten und schloss die Saison auf dem 15. Gesamtrang ab. Buemi verlor sein Toro-Rosso-Cockpit nach drei Jahren. Auch Alguersuari wurde nicht mehr weiterbeschäftigt.