Ende 2011 wurde bekannt, dass de la Rosa beginnend ab der Saison 2012 einen Zweijahresvertrag bei HRT als Stammfahrer unterschrieben hat. Beim Saisonauftakt, dem Großen Preis von Australien, scheiterte de la Rosa wie auch sein Teamkollege Narain Karthikeyan an der Qualifikation und wurde auch nachträglich nicht zum Rennen zugelassen. Beim zweiten Rennen gelang beiden HRT die Qualifikation. De la Rosa belegte am Saisonende den 25. Platz in der Fahrerwertung. Zur Saison 2013 stieg HRT aus der Formel 1 aus, sodass de la Rosas Vertrag obsolet wurde. De la Rosa wechselte daraufhin zur Scuderia Ferrari, wo er einer von mehreren Testfahrern ist.