16. novembril 2017 kinnitas Toro Rosso Hartleyt Pierre Gasly kõrval täistööajaga sõitjaks. Hartley kogus punkte Aserbaidžaani Grand Prix'l kümnenda kohaga, Saksamaa Grand Prix'l taas kümnenda kohaga ja Ameerika Ühendriikide Grand Prix'l
Tema kõrgeim lõpp oli üheksas. Ta lõpetas hooaja üheksateistkümnendal kohal, neli kohta ja 25 punkti oma meeskonnakaaslase taga, kuigi veel kaks ei lõpetanud.