Han debuterede ved Monaco Grand Prix 1977 med Shadow racing team sponsoreret af den italienske forretningsmand Franco Ambrosio, der erstattede Renzo Zorzi. Han fik sit første point i det japanske Grand Prix.
senere samme år. Senere samme år forlod holdleder Jackie Oliver og sponsor Ambrosio Shadow for at danne Arrows-holdet. Patrese og Shadow-holdkammeraten Alan Jones modtog begge tilbud fra Williams-holdet for 1978: mens Jones sluttede sig til Williams, blev Patrese forbundet med Arrows sammen med Rolf Stommelen. Shadow tog efterfølgende Arrows for retten og hævdede, at Arrows havde stjålet designet af Shadow DN9, som Arrows og i det væsentlige kørte en DN9 under et andet navn. Retten indvilligede og tvang Arrows til at designe og konstruere en helt ny bil, Arrows A1, som blev den første af Arrows F1 blodlinje.