Pourchaire comenzó su carrera automovilística en el karting en 2012. Compitió a nivel nacional e internacional hasta 2017, ganando cuatro títulos nacionales entre 2013 y 2016.[2]
Fórmula 4
En 2018 pasó a carreras de monoplazas, compitiendo en el Campeonato Francés de F4.[3] A pesar de no ser apto para el campeonato principal debido a su edad, logró la victoria en la segunda carrera de la ronda de Spa-Francorchamps,[4] y reclamó dieciséis victorias para coronarse campeón del Campeonato Júnior.[2]
En octubre de 2019, el francés formó parte de los entrenamientos postemporada del Campeonato de Fórmula 3 de la FIA en el circuito Ricardo Tormo con los equipos Carlin y ART Grand Prix.[7][8][9] Dos meses después, firmó contrato con ART para disputar la temporada 2020.[10] Ganó dos de las primeras cinco carreras,[11][12] siendo el piloto más joven en lograrlo hasta la fecha, y logró otros seis podios. En la última carrera en Mugello tuvo opciones de llevarse el título en su año de debut pero terminó subcampeón, detrás del actual piloto de F1Oscar Piastri.[13]
En 2021, firmó contrato con ART Grand Prix para disputar su segunda temporada a tiempo completo.[16] En la ronda de Montecarlo se convirtió en el piloto más joven en hacer una pole y ganar una carrera de F2, superando al actual piloto de Fórmula 1Lando Norris.[17] Otro evento a destacar de su temporada 2021 fue el grave incidente que sufrió en Arabia Saudí con Enzo Fittipaldi tras haberse quedado parado en la parrilla por suerte ambos salieron ilesos de ese incidente Ese año acabó el año 5 en la clasificación final con 2 victorias y 3 podios.
En 2022 repitió temporada con Art logrando el subcampeonato con 3 victorias y 7 podios lo que hizo que Alfa Romeo equipo de su academia le hiciese piloto de pruebas para 2023
Fórmula 1
Desde el año 2019 es miembro de la Academia Sauber (anteriormente Equipo Júnior de Sauber).[18] En 2021 tuvo su primera experiencia en un monoplaza de Fórmula 1, manejando el Alfa Romeo C38 de 2019 en unas pruebas privadas en Hungaroring.[19]
El 13 de octubre de 2022 fue confirmada su participación en la primera sesión de entrenamientos libres del Gran Premio de los Estados Unidos al mando del Alfa Romeo C42, y fue anunciado como piloto reserva del equipo ítalo-suizo para 2023.[20]
En abril de 2024, el equipo Arrow McLaren anunció que contaría con Pourchaire mientras el piloto titular David Malukas se recuperaba de una lesión.[25] Hizo su debut en el Gran Premio de Long Beach de IndyCar Series, clasificó en la vigesimosegunda posición, en la carrera finalizó undécimo como mejor rookie clasificado, siendo el piloto que más adelantamientos logró, ganando 11 posiciones y llevándose el trofeo «Biggest Mover».[26] Finalmente, el 9 de mayo, después de que Malukas rescindiera su contrato con McLaren, estaba prevista la incorporación del francés a tiempo completo en la categoría, a excepción de las 500 Millas de Indianápolis.[27][28] Sin embargo tras dos carreras, se anunció al joven piloto Nolan Siegel como su reemplazante para el Gran Premio de Monterey.[29]
En su paso por la IndyCar, logró como mejor resultado un décimo puesto en el Gran Premio de Detroit.[30] Tras la carrera, Pourchaire denunció hostigamiento y amenazas de muerte a través de las redes sociales luego de que protagonizara una colisión con Agustín Canapino en las últimas vueltas.[31] La categoría, McLaren y Juncos Hollinger Racing (equipo de Canapino) apoyaron al francés.[32]
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