En xullo de 2013, Sirotkin uniuse ao equipo Sauber de Fórmula Un, co obxectivo de participar nas sesións de venres en 2013 co obxectivo de debutar na carreira e ter un asento completo na tempada. Permaneceu no seu papel como piloto de probas en 2014. Sirotkin participou en probas que tiveron lugar en Bahrein o 8 de abril, onde completou 75 voltas e cubriu unha distancia de máis de 300 quilómetros, rexistrando o oitavo mellor tempo. Este resultado permitiu a Sirotkin obter unha Superlicencia. Sirotkin fixo o seu debut no fin de semana de carreira nos adestramentos libres no Gran Premio de Rusia de 2014
onde rexistrou o 17o tempo máis rápido, uns catro décimos de segundo máis lento que o seu máis experimentado compañeiro de equipo Adrian Sutil. Sirotkin non foi capaz de asegurar un contrato con Sauber para 2015 porque o equipo cambiou completamente a súa estrutura e seleccionou pilotos con bo financiamento.