Jabarkan 2010–2012: Sauber dari Kamui Kobayashi

Tanggal 17 Desember 2009 diumumkan bahwa Kamui Kobayashi akan membalap bersama tim Sauber untuk musim 2010. Dalam empat balapan perdana musim 2010, Kobayashi gagal meraih angka akibat gagal finish. Di Australia sayap depannya lepas dan "mengajak" Nico Hulkenberg dan Sebastien Buemi untuk terlibat dalam kecelakaan. Di Malaysia ia mengalami kerusakan mesin, sementara di China ia terlibat kecelakaan bersama Vitantonio Liuzzi dan Buemi. Poin perdana Kobayashi di musim 2010 di raih di Turki saat ia finish P10. Di Kanada Kobayashi menabrak "wall of champions" di tikungan terakhir. Aksi spektakuler ia perlihatkan di Eropa saat bertahan dengan ban aus selama hampir sepanjang balapan dan juga sempat menyalip Fernando Alonso. Di balapan rumahnya sendiri di Jepang, Kobayashi berhasil menghibur publik Jepang dengan finish di P7. Kobayashi finish di P12 klasemen dengan 32 poin.

Dalam review di akhir musim, beberapa pengamat menyebut Kobayashi sebagai angin segar pembalap Jepang yang berlaga di F1 saat ini. Oleh Murray Walker Kobayashi digambarkan sebagai ahli menyalip dan tidak perlu mengerem untuk melakukan aksinya tersebut. Oleh Martin Brundle, Kobayashi disebutkan sebagai "master dalam menggunakan rem karena ia paham betul kapan harus mengerem dan kapan tidak, jadi siapa yang butuh rem untuknya? Inilah ciri khasnya yang tidak bisa disamai pembalap lain." Kobayashi sendiri berhasil mengalahkan rekan setimnya yaitu Pedro de la Rosa/Nick Heidfeld dalam perbandingan kualifikasi dengan skor 11-8. Oleh majalah Autosport, Kobayashi dianugerahi "rookie of the year" 2010, walaupun terasa agak janggal karena Kobayashi telah memulai debutnya sejak musim 2009 di F1.

Musim 2011 Kobayashi masih bertahan bersama Sauber, dan kali ini ia bermitra dengan pembalap rookie asal Meksiko Sergio Perez. Duet Sauber ini kemudian berhasil finish dengan angka di Australia tetapi kemudian mereka didiskualifikasi akibat sayap belakang mobil yang menyalahi aturan regulasi. Di Malaysia Kobayashi berhasil finish ketujuh usai Lewis Hamilton terkena penalti. Di tiga balapan selanjutnya Koba kemudian berhasil selalu finish di top-10. Di Kanada Koba sempat meraih posisi kedua di bawah guyuran hujan lebat, tetapi kemudian turun perlahan saat trek mengering. Ia pun hanya mampu finish ketujuh di balapan tersebut. Pada tanggal 28 Juli 2011, Sauber mengumumkan Kamui Kobayashi bersama rekannya Sergio Perez akan mendapat perpanjangan kontrak sampai akhir musim 2012. Pertengahan musim 2011, Sauber sempat mengalami masa-masa sulit ketika kedua mobilnya kerap kali tampil buruk dalam beberapa lomba. Posisi klasemen konstruktor untuk Sauber pun semakin terancam setelah Kobayashi gagal meraih angka di beberapa lomba, salah satunya adalah ketika ia terlibat insiden dengan Lewis Hamilton di Belgia dan insiden dengan beberapa pembalap lain di India. Dalam dua balapan terakhir musim 2011, Kobayashi berhasil memaksakan diri dan mencetak angka di Abu Dhabi dan Brasil. Atas andilnyalah, Sauber berhasil mempertahankan diri di peringkat ketujuh klasemen konstruktor dengan unggul tipis 3 angka dari tim STR. Kobayashi sendiri berada di peringkat 12 klasemen pembalap dengan raihan 30 poin.

Kobayashi bertahan di Sauber untuk 2012. Usai finis P6 di Australia dan gagal finis di Malaysia, Koba meraih posisi kualifikasi ketiga di China sebelum akhirnya saat lomba ia harus puas finis di posisi 10. Memasuki pertengahan musim, Koba berhasil finis P4 di Jerman (sebelumnya P5 sebelum Sebastian Vettel terkena penalti). Kobayashi berhasil meraih posisi kedua saat kualifikasi di Belgia sebelum terlibat insiden di awal lap 1 yang mengakibatkannya harus puas finis di P13. Di Jepang, Kobayashi mencatat sejarah sebagai pembalap Jepang kedua setelah Aguri Suzuki pada GP Jepang 1990 yang meraih podium dengan finis di P3. Sayangnya posisi podium tersebut menjadi sia-sia di akhir musim saat tim Sauber memutuskan tidak memperpanjang kontraknya dan memilih duet Nico Hulkenberg dan Esteban Gutierrez untuk musim .