Nel 2017 Pérez fu affiancato dal francese Esteban Ocon, che aveva esordito nella stagione precedente con la Manor. Nelle prime cinque gare della stagione il messicano continuò la striscia di risultati utili iniziata nel 2016, ottenendo come miglior risultato un quarto posto nel Gran Premio di Spagna. Interrotta la serie positiva con un tredicesimo posto nel Gran Premio di Monaco, nel quale fece segnare il giro più veloce, Pérez tornò a punti in Canada, dove giunse quinto al traguardo. La gara canadese segnò, però, l'inizio di alcuni contrasti col suo più giovane compagno di squadra, al quale Pérez si era rifiutato di cedere la posizione nonostante le comunicazioni in tal senso ricevute dalla scuderia.