A 39 éves pilóta 1992-ben megnyerte a Forma-1 akkori előszobájának számító Formula-3000-es sorozatot. 1992-ben debültált az autósport királykategóriájában, a BMS Scuderia Italia csapatában. A kiscsapat az év végén egyesült a Minardival, Badoerrel pedig csak teszpilótaként számoltak. 1995-ben aztán a teljes szezonban vezette az egyik a Minardit. 1996-ban a Forti Grand Prixhez igazolt, de a rendkívül gyenge autóval mindössze hat versenyre tudta kvalifikálni magát.

1997-től áll a Ferrari alkalmazásában tesztpilótaként. Az 1999-es szezonra visszaült a Minardi egyik ülésébe, majd 2009-ben két futamon helyettesítette a súlyos balesetet szenvedett Felipe Massát, de a gyenge eredmények miatt a hátralévő versenyekre Giancarlo Fisichella ült Kimmi Räikkönen mellé a másik Ferrariba.

Luca Badoer tartja a Formula-1 egyik negatív rekordját: 51 futamon állt rajthoz, de egyetlen pontot sem szerzett. Az olasz pilóta egy F1-es bemutató keretein belül búcsúzott a csapattól és a szurkolóktól Bolognában. A Ferrari nem maradt tesztpilóta nélkül, mivel az olasz Giancarlo Fisichella és a spanyol Marc Gené továbbra is az istállónál marad, kiegészülve a 21 éves francia Jules Bianchival.