Pärast muljet Formula 3 ja lõpetades Rookie of the Year International Formula 3000 võidu Belgia aastal 2004, Robert Doornbos oli palgatud reede testija Jordani Grand Prix 2004. Hiina Grand Prix. Doornbos avaldas hooaja viimastel võistlustel muljet testijuhina ja ta määrati 2005. aasta hooaja jaoks uuesti, kuigi ta sõitis sel aastal Monegaski võistluslitsentsil. 2005. aasta Saksamaa Grand Prix'l
, liitus ta Minardiga kaashollandi sõitja Christijan Albersiga, kes debüteeris selle aasta alguses meeskonna tavalise sõitjana. Aastal 2011 määrati Doornbos Red Bull Racing'i reedete testide ja reservjuhiks ning asendas Christian Klien'i hooaja viimasel kolmel võistlusel. Pärast vaid 11 võistlust 4 aasta jooksul lõppes tema Formula 1 karjäär, kui ta läks sõitma Champ Car World Series'i 2007. aastal.