El 31 de març de 2016, es va anunciar que Vandoorne substituiria al pilot habitual Fernando Alonso al Gran Premi de Bahrain.
després que l'espanyol fos declarat incapaç de conduir després d'un accident greu en la ronda anterior. Després de classificar-se 12è per davant de Jenson Button, Vandoorne va acabar 10è i es va convertir en el primer pilot de reserva en marcar punts en el seu debut des de Sebastian Vettel al Gran Premi dels Estats Units de 2007.