Po působivém výkonu ve Formuli 3 a vítězství v Belgii v roce 2004 jako Rookie of the Year v Mezinárodní Formuli 3000 byl Robert Doornbos najat jako testovací řidič v pátek na Velkou cenu Jordánska na Velkou cenu Číny 2004. Doornbos zapůsobil jako testovací řidič v posledních několika závodech sezóny a byl znovu jmenován pro sezónu 2005, ačkoli v tomto roce závodil s monegaskou závodní licencí. Na Velké ceně Německa v roce 2005
, připojil se k holandskému jezdci Christijanovi Albersovi v Minardi, který debutoval dříve v tomto roce jako stálý jezdce týmu. V roce 2007 byl Doornbos jmenován testovacím a rezervním jezdcem Red Bull Racing a nahradil Christiana Kliena v posledních třech závodech sezóny. Po pouhých 11 závodech za 4 roky skončila jeho kariéra ve formuli 1 když v roce 2007 jel na mistrovství světa v Champ Car.