Completa a seguinte frase: O 22 de agosto, Eddie Jordan informou que Senna substituiría a Nick Heidfeld para as carreiras restantes da tempada 2011. O 24 de agosto Renault confirmou isto. Calificou sétimo para a súa primeira carreira co equipo, o, e terminou 13o despois de chocar con Jaime Alguersuari na primeira curva, polo que Senna recibiu unha penalización de drive-through. Terminou noveno na Fórmula 1, anotando os seus primeiros puntos na Fórmula 1. En Singapur, os coches Renault loitaron coa adherencia no lento circuíto urbano, con Senna clasificándose e terminando 15o, por diante do seu compañeiro de equipo Petrov. Senna terminou 16o en Xapón, 13o en Corea, e 12o na primeira, despois de ser forzado a cambiar os pneumáticos no final da carreira. En
Abu Dhabi, Senna volveu terminar 16o despois de recibir unha penalización por ignorar bandeiras azuis e sufrir un fallo KERS. Na última carreira da tempada, a súa carreira de casa en Brasil, Senna superou a Petrov por terceira vez, comezando noveno na grella. Na décima volta da carreira, Senna estivo involucrado nunha colisión con Michael Schumacher, polo que Senna recibiu unha penalización de drive-through, e terminou a carreira no 17o lugar.