12 września 2010 do wyścigu o Grand Prix Włoch wystartował z 9. pola startowego. Na starcie udało mu się zyskać jedną pozycję dzięki wyprzedzeniu Hülkenberga. W pierwszej szykanie zaś również przesunął się o dwa miejsca dzięki wyprzedzeniu Marka Webbera i Sebastiana Vettela. Tymczasem z wyścigu wycofał się Hamilton i Kubica znajdował się na piątym miejscu. Pierwszy i jedyny pit-stop Kubicy odbył się na 33. okrążeniu – najwcześniej z czołówki. Postój okazał się jednak zbyt wolny z powodu problemów z wymianą opon, w rezultacie czego Kubica stracił kilka sekund. W pierwszy zakręt po wyjeździe z alei serwisowej jechał koło w koło z Hülkenbergiem, który jadąc defensywną linią, zdołał wyprzedzić Kubicę i umożliwił także Webberowi wyprzedzenie Polaka w trzecim zakręcie. Linię mety Robert Kubica przekroczył na 8. pozycji i spadł na 8. miejsce w klasyfikacji generalnej, będąc w niej wyprzedzonym przez Rosberga.