[[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 [[Super FormulaFórmula 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 {{AnosF1|2018}}.<ref name="2018 drivers"/>
