LLiuzzi dio el salto a la Fórmula 1 en 2005 gracias a su brillante actuación el año anterior. Tras unas pruebas realizadas con Sauber, Red Bull le daba la oportunidad que esperaba, en principio como probador, con lo que participaba en los entrenamientos del viernes. Esa temporada ocupó un asiento como piloto oficial en cuatro Grandes Premios, en San Marino, España, Mónaco y Europa. A partir de ahí Klien volvió a ocupar su lugar. En 2006 pasó a ser piloto oficial de Toro Rosso, el 'segundo equipo' de Red Bull. Sus actuaciones fueron irregulares, con varias salidas de pista, pero siempre siendo superior a su compañero de equipo.