[[Imagem:BrendonHartleyF1Debut.jpg|thumb|Hartley durante o [[Grande Prêmio dos Estados Unidos de 2017]] na sua estreia na [[Fórmula 1]].]]
Disputou sua primeira corrida na [[Fórmula 1]] para a [[Scuderia Toro Rosso]] no [[Grande Prêmio dos Estados Unidos de 2017]], em substituição de [[Pierre Gasly]], que estava ausente para participar a rodada final da [[F-Nippon|Super Formula Japonesa]] japonesa;<ref>{{citar web|url=http://www.espn.com.br/noticia/734785_em-nova-troca-na-toro-rosso-brendon-hartley-disputara-gp-dos-eua|título=Em nova troca na Toro Rosso, Brendon Hartley disputará GP dos EUA|publicado=[[ESPN]]|acessodata=2 de março de 2018}}</ref> Hartley competiu com o número 39 na primeira corrida. Ele se classificou na 17ª posição depois de ser eliminado durante o Q1, mas começou a partir da 19ª posição devido a punição da trocar de motor. Ele terminou a corrida na 13ª posição, com uma volta a menos ao vencedor da corrida, [[Lewis Hamilton]]. Foi confirmado em 26 de outubro que Hartley continuaria sendo o piloto da Toro Rosso pelo resto da temporada, substituindo [[Daniil Kvyat]]<ref>{{citar web|url=http://f1mania.lance.com.br/formula-1/pierre-gasly-e-brendon-hartley-vao-terminar-temporada-2017-para-toro-rosso/|título=Pierre Gasly e Brendon Hartley vão terminar a temporada 2017 para a Toro Rosso|publicado=F1 Mania|acessodata=2 de março de 2018}}</ref> e ele escolheu 28 como seu número de corrida permanente. Em 16 de novembro de 2017, Hartley foi confirmada pela equipe Toro Rosso como piloto titular, ao lado de [[Pierre Gasly]] para a temporada de 2018.<ref name="2018 drivers"/>
