Musim 2012, tim Caterham mengganti pembalap Jarno Trulli dengan Vitaly Petrov. Di Australia, mobil Petrov berhenti di tengah lintasan, sehingga mengakibatkan Safety Car keluar. Di Malaysia, Kovalainan berhasil melaju ke sesi Q2 dengan mengalahkan Michael Schumacher. Di Grand Prix Eropa, Petrov dan Kovalainen sebenarnya sudah berada di posisi yang bagus untuk bisa meraih poin. Akan tetapi, terjadi kontak dengan dua pembalap tim STR, yang mengakibatkan Kovalainen hanya mampu finish di urutan ke 13, hasil terbaik. Di Inggris, CT01 mendapatkan "upgrade" pertama mereka. Di Brasil, Petrov berhasil mencetak rekor dengan finish di urutan ke 11, yang membawa tim Caterham finish di urutan ke-10 di klasemen akhir kejuaraan dunia konstruktor.