Vettel trở thành tay đua thứ ba của BMW Sauber tại Grand Prix Thổ Nhĩ Kỳ 2006, khi cựu đương kim Robert Kubica thay thế Jacques Villeneuve làm tay đua thứ hai cho Grand Prix Hungary 2006. [32] Trong lần ra mắt thử nghiệm của mình, Vettel đã đặt thời gian nhanh nhất trong buổi thực hành miễn phí thứ hai vào thứ sáu. [33] Vettel trở thành tay đua Công thức 1 trẻ nhất sau đó tham gia giải Grand Prix vào cuối tuần ở 19 tuổi 53 ngày. [34] Anh ấy cũng đã lập kỷ lục về việc thu tiền phạt đầu tiên trong vòng 9 giây trong sự nghiệp của mình, khi Vettel vượt quá giới hạn tốc độ pitlane trên đường đến đường đua. [35] Trong buổi thử nghiệm thứ hai tại Grand Prix Ý 2006, anh ấy đã đặt thời gian nhanh nhất trong cả hai buổi tập thứ Sáu. [36] Vettel đã được xác nhận là người lái thử của BMW cho năm 2007. Sau vụ tai nạn của Kubica tại Grand Prix Canada 2007, Vettel được chỉ định là người thay thế anh tại Grand Prix Hoa Kỳ năm 2007. [37] Anh bắt đầu ở vị trí thứ bảy và kết thúc ở vị trí thứ tám để trở thành tay đua trẻ nhất sau đó ghi được một điểm trong Công thức một. [38]