To uker senere, mot Arizona Cardinals, kastet Tannehill for 431 yards, og forbigikk dermed Dolphins' kamprekord for flest pasningsyards av en nykommerquarterback, satt av Dan Marino i 1983. Tannehill var kun én yard under NFL-rekorden for flest pasningsyards i en kamp av en nykommerquarterback som Panthers' quarterback Cam Newton satt i . Han kastet én touchdown og to interceptions i kampen som endte i tap, 24–21. I uke 16 satte han en lagrekord for lengste løp av en quarterback med 31 yards. Rekorden tilhørte tidligere Pat White som løp for 30 yards i 2009. I løpet av kampen, som var mot Buffalo Bills, ble Tannehill også den femte quarterbacken i lagets historie til å nå 3 000 pasningsyards i en sesong.