Il 5 maggio 2016 viene promosso in Red Bull Racing al posto di Daniil Kvjat, retrocesso in Scuderia Toro Rosso. All'esordio con la squadra austriaca, in Spagna, ottiene il 4º posto in qualifica. Il giorno dopo, complice il ritiro delle due Mercedes di Hamilton e Rosberg, riesce a vincere il Gran Premio, resistendo nel finale di gara alla pressione di Kimi Räikkönen. Con la vittoria in Spagna diventa il più giovane pilota ad aver vinto una gara del campionato del mondo di Formula 1.