Hizo su debut en el Gran Premio de Mónaco de 1977 con el equipo de carreras Shadow patrocinado por el empresario italiano Franco Ambrosio, reemplazando a Renzo Zorzi. Obtuvo su primer punto en el Gran Premio de Japón.
más tarde ese año. Más tarde ese año, el líder del equipo Jackie Oliver y el patrocinador Ambrosio dejaron Shadow para formar el equipo Arrows. Patrese y su compañero de equipo de Shadow, Alan Jones, recibieron ofertas del equipo de Williams para 1978: mientras Jones se unió a Williams, Patrese se unió a Arrows, junto a Rolf Stommelen. Shadow posteriormente llevó a Arrows a los tribunales, argumentando que Arrows había robado el diseño del Shadow DN9 que Arrows y esencialmente estaban ejecutando un DN9 bajo un nombre diferente. El tribunal estuvo de acuerdo, obligando a Arrows a diseñar y construir un coche totalmente nuevo, el Arrows A1, que se convirtió en el primero de la línea de sangre Arrows F1.