In juli 2013 trad Sirotkin toe tot het Sauber Formule 1-team, met als doel deel te nemen aan de vrijdagssessies in 2013 met het oog op zijn race-debuut en een volledige raceplaats voor het seizoen. Hij bleef in zijn rol als testrijder in 2014. Sirotkin nam deel aan tests die plaatsvonden in Bahrein op 8 april, waar hij 75 ronden voltooide en een afstand van meer dan 300 kilometer aflegde, waarbij hij de achtste snelste tijd noteerde. Hierdoor kreeg Sirotkin een Superlicentie. Sirotkin maakte zijn debuut in de vrije training tijdens de Grand Prix van Rusland in 2014.
waar hij de 17e snelste tijd opnam, ongeveer vier tienden van een seconde langzamer dan zijn meer ervaren teamgenoot Adrian Sutil. Sirotkin kon geen contract met Sauber voor 2015 krijgen omdat het team zijn structuur volledig veranderde en bestuurders met goede financiering koos.