Formuła Renault 3.5 Na sezon 2009 Leo podpisał kontrakt z włoską stajnią Pons Racing, na starty w Formule Renault 3.5. W ciągu siedemnastu wyścigów, Włoch dwukrotnie dojechał na punktowanych pozycjach, zajmując siódme miejsce, w obu wyścigach ostatniej rundy sezonu, rozegranej na hiszpańskim torze Aragón. Uzyskane punkty pozwoliły Federico zająć w generalnej klasyfikacji 21. lokatę.
W roku 2010 ponownie reprezentował barwy włoskiego zespołu. Leo czterokrotnie zdobył punkty, ponownie najlepiej spisując się na hiszpańskim obiekcie, gdzie w drugim wyścigu został sklasyfikowany na piątym miejscu. Dorobek punktowy pozwolił mu na zajęcie 17. pozycji w końcowej klasyfikacji.
Auto GP W sezonie 2010 Federico zadebiutował w nowo utworzonej serii Auto GP, biorąc udział w dwóch rundach. Reprezentując barwy Trident Racing w czterech wyścigach, dwukrotnie sięgnął po punkty, zajmując piąte miejsce, zarówno w drugim wyścigu na torze Imola, jak również w sobotnich zmaganiach na Monzy. Ostatecznie został sklasyfikowany na 16. lokacie, w ogólnej punktacji.
Le Mans Series W 2010 roku Włoch po raz pierwszy wziął udział w serii wyścigów długodystansowych – Le Mans Series (w klasie LMP2). Wziąwszy udział w dwóch wyścigach, zmagania zakończył na 17.