V júli 2013 sa Sirotkin pripojil k tímu Sauber Formula One, s cieľom zúčastniť sa piatkových tréningov v roku 2013 s cieľom debutovať v pretekoch a získať plné miesto v pretekoch na sezónu. V roku 2014 zostal vo svojej úlohe skúšobného vodiča. Sirotkin sa zúčastnil testov, ktoré sa konali v Bahrajne 8. apríla, kde absolvoval 75 kôl a prekonal vzdialenosť viac ako 300 kilometrov, pričom zaznamenal 8. najrýchlejší čas. Tento výsledok umožnil Sirotkinovi získať Superlicenciu. Sirotkin debutoval na závodnom víkendu vo voľných tréningoch na ruskej Grand Prix 2014
kde zaznamenal 17. najrýchlejší čas, asi o štyri desatiny sekundy pomalší ako jeho skúsený spoluhráč Adrian Sutil. Sirotkin nebol schopný zabezpečiť zmluvu so Sauberom na rok 2015, pretože tím úplne zmenil svoju štruktúru a vybral si vodičov s dobrým financovaním.