Lombardi debuterede i Formel 1 i 1974 med en privat indført Brabham støttet af den italienske Automobile Club, men mislykkedes med at kvalificere sig. I 1975 blev hun inviteret til at slutte sig til Vittorio Brambilla og Hans-Joachim Stuck på March og kørte hele sæsonen. Ved åbningsløbet i Sydafrika blev Lombardi den første kvinde siden Maria Teresa de Filippis i 1958, der med succes kvalificerede sig til et Grand Prix. Hendes løb varede i 23 omgange, indtil hun blev tvunget til at trække sig tilbage på grund af et problem med brændstofsystemet. 1975 skulle vise sig at være en begivenhedsrig sæson for March Team. Brambilla scorede en overraskende sejr i det regnforkortede 1975 østrigske Grand Prix, mens Lombardi scorede et mesterskabspunkt i det spanske Grand Prix. Løbet led en stor tragedie efter 25 omgange, da bagfløjen på Rolf Stommelen's Embassy Hill brød, hvilket sendte ham ind i barrieren. Han hoppede af den og tilbage ind i vejen, ramte barrieren på den anden side af vejen og fløj over den. Da han forsøgte at undgå Stommelen, da han krydsede banen, kørte Carlos Pace ned. Fem tilskuere blev dræbt af Stommelen flyvende bil med chaufføren lider et brækket ben, et brækket håndled og to knuste ribben. Løbet fortsatte i yderligere fire omgange, hvor Jochen Mass passerede Jacky Ickx til føringen. På omgang 29 blev løbet stoppet med Mass som vinder, Ickx som anden og Jean-Pierre Jarier som tredje. Carlos Reutemann sluttede som fjerde foran Brambilla, mens Lombardi endte som sjette. Da løbet blev stoppet før tre fjerdedele af den planlagte distance var nået, blev kun halvdelen af pointene tildelt. Lombardis andet bedste resultat var på det tyske Grand Prix
på Nürburgring, hvor hun sluttede som syvende. Ved United States Grand Prix på Watkins Glen Lombardi havde en one-off drive for Williams. Hun kvalificerede sig til løbet, men et tændingsproblem forhindrede hende i at starte.