Sainz kétéves szerződéssel csatlakozott a Scuderia Ferrarihoz a szezon elejétől, Charles Leclerc partnerével és Sebastian Vettel helyett. Képzett és a 8. helyen végzett a
Bahrein Nagydíj. Ezután a 11. helyen végzett az Emilia Romagna Nagydíjon, és az 5. helyen végzett, felzárkózva csapattársa, Charles Leclerc-re. Harmadik dobogóját és első pályafutását a Ferrarival szerezte meg a 2021-es Monacói Nagydíjon. Sainz képességét, hogy gyorsan alkalmazkodjon a Ferrarihoz, széles körben dicsérik a teljesítményei miatt a nagyon nagyra becsült csapattársa, Leclerchez képest a szezon nyitó versenyein.