Sainz se je pridružil Scuderiji Ferrari na dveletni pogodbi od sezone partnerja Charlesa Leclerca in zamenja Sebastiana Vettela. Kvalificiral se je in končal na 8. mestu na Veliki nagradi Bahrajna. Nadaljeval je s kvalifikacijo na 11. mestu na
Emilia Romagna Grand Prix je končal na petem mestu, dosegajoč svojega soigralca, Charlesa Leclerca. Na Veliki nagradi v Monaku leta 2021 je osvojil tretji podij v karieri in prvi s Ferrarijem. Sainzova sposobnost, da se hitro prilagodi Ferrariju, je bila široko pohvaljena za predstave v primerjavi z zelo cenjenim soigralcem Leclercom v začetnih dirkah sezone.