Completa la següent frase: Després de la temporada, va deixar l'IndyCar a temps complet per passar al programa IMSA SportsCar Championship de Penske. Castroneves va participar tant en el Gran Premi d'IndyCar com en les 500 Milles d'Indianapolis com a part de la seva campanya de 2018; es va preparar per a les curses compartint notes amb els seus companys d'equip i familiaritzant-se amb el cotxe. L'equip de Castroneves va emprar una estratègia que li va permetre acabar sisè en el Gran Premi d'IndyCar. A les 500 Milles d'Indianapolis, va començar des de la vuitena posició, abans de perdre el control del seu cotxe a la curva quatre i es va estrellar a la volta 146 per acabar en la 27a posició. A la temporada de 2019, va tornar a entrar tant al Gran Premi d'IndyCar com a les 500 Milles d'Indianapolis. Castroneves va acabar el Gran Premi de l'IndyCar dues voltes darrere dels líders en el lloc 21. Va començar 12è a les 500 Milles d'Indianapolis, acabant la cursa 18è després d'una col·lisió en pit lane amb la part posterior del cotxe de James Davison que li va guanyar una penalització de drive-through. Va començar el
2020 Indianapolis 500 des del 27 i va acabar la cursa en el 11è.