Hartley miwiti debut Formula One kanggo Toro Rosso ing Grand Prix Amerika Serikat 2017
, ngganti Pierre Gasly, sing ora melu melu ing babak final Kejuaraan Super Formula Jepang; dheweke balapan karo nomer 39. Dheweke lolos ing posisi 17 sawise dieliminasi sajrone Kualifikasi 1, nanging diwiwiti saka posisi 19 amarga penalti mesin. Dheweke ngrampungake balapan ing posisi kaping 13, siji lap ing sangisore pemenang balapan Lewis Hamilton. Ing tanggal 26 Oktober dikonfirmasi manawa Hartley bakal tetep dadi pembalap Toro Rosso kanggo sisa musim iki, ngganti Daniil Kvyat, lan dheweke milih 28 (nomer sing padha sadurunge digunakake dening Will Stevens ing taun 2015) minangka nomer balapan permanen.