A Formula–1-es Sauber-Petronas csapat vezetője, Peter Sauber felfigyelt a fiatal finn eredményeire és 2000 szeptemberében meghívta egy tesztelésre, majd később még továbbiakra. Saubernek tetszett, amit látott és leszerződtette Räikkönent a 2001-es szezonra csapatához Nick Heidfeld csapattársának. Sokan kritizálták ezt a lépést (beleértve a FIA elnökét, Max Mosley-t is), mivel Räikkönen mindössze 23 versenyt futott együléses versenyautóval, mielőtt Formula–1-es szerződést kapott. Mosley – és mások is – úgy vélték, hogy nagy kockázatot jelent egy ilyen tapasztalatlan versenyzőt Formula–1-es autóba ültetni.

Räikkönen azonban a teszteken megfutotta a szuperlicenchez szükséges kilométereket, így ideiglenes engedélyt kapott a versenyzésre az FIA-tól az első három futamra azzal, hogy a versenyzési engedélyét akkor véglegesítik, ha nem okoz balesetet vagy követ el komoly szabályszegést.

Räikkönen nem okozott csalódást, sőt, első versenyén rögtön pontot szerzett egy hatodik hellyel, miután Frentzent kizárták előle. Később a szezon során még nyolc pontot gyűjtött és ezzel a világbajnokság tizedik helyén végzett. Csapattársa, Heidfeld 12 pontot ért el és hetedik lett. A két versenyző összesen 21 pontot gyűjtött és ezzel a Sauber a konstruktőr-világbajnokság negyedik helyét biztosította be, ami a csapat történetének legjobb eredménye.