I 2005 gikk Maldonado videre fra Formel Renault, men fikk ikke mulighet til å fullføre en hel sesong i noe mesterskap. Han kjørte fire løp i det italienske Formel 3000-mesterskapet med Sighinolfi Auto Racing, og fikk en løpsseier på Autodromo dell'Umbria og niendeplass sammenlagt. Han startet også i syv løp i det Spania-baserte World Series by Renault-mesterskapet, med en syvendeplass som beste resultat. Men hans deltakelse i WSR ble imidlertid skjemmet av en utestengelse på fire løp på grunn av farlig kjøring. Til tross for gulflagg unnlot han å redusere farten ved et ulykkessted i Monaco, og kjørte på og alvorlig skadet en løpsfunksjonær.