Marciello aloitti moottoriurheilu uransa vuonna karting ja toimi pääasiassa tässä urheilussa vuoteen 2009. Vuonna 2010 Scuderia Ferrari hyväksyi hänet rahoitusohjelmaan. Hän osallistui karting-tapahtumaan sinä vuonna, mutta hänen pääpaino oli kaava- ajossa , jossa hän kilpaili Formula Abarthissa . Aloittamista varten JD Motorsport hän voitti debyyttinsä kilpailussa. Kauden jatkuessa seurasi vielä kaksi voittoa, joista yksi saavutettiin ei-mestaruuskilpailussa. Hän sijoittui mestaruuden kolmanneksi. Vuonna 2011 Marciello muutti Prema Powerteam että Italian Formula 3 mestaruuden . Hän päätti kauden kahdella voitolla kolmannella sijalla. Toiseksi sijoittuneen joukkuetoverinsa Michael Lewisin jälkeen 13 pistettä hän oli joukkueensa toiseksi paras kuljettaja. Lisäksi hän osallistui FIA Formula 3 Trophy 2011 -tapahtumaan Prema Powerteamille .
Alussa 2012 , Marciello alkoi M2 Kilpailu on Toyota Racing Series , Uuden-Seelannin korkein monoposto sarjassa. Hän voitti kilpailun ja sijoittui yleisarviosta yhdeksänneksi. Sitten hän siirtyi Formula 3 Euro -sarjaan , jossa hän sai ohjaamon Prema Powerteamille kaudelle 2012 . Vuonna 2012 hän oli myös oikeutettu Euroopan Formula 3 mestaruussarja , johon sisältyi joitakin Formula 3 Euro-sarjan kilpailuista. Vaikka hänen joukkuetoverinsa Daniel Juncadella voitti molemmat mestaruudet, Marciello oli seitsemällä voitolla Formula 3 -sarjan kolmas. Formula 3 -mestaruuskilpailuissa hän sijoittui toiseksi 228,5 - 252 pisteellä Juncadellan jälkeen. Vuonna 2013 Marciello jäi Prema Powerteamin luo Euroopan Formula 3 -mestaruuskilpailuihin. Marciello voitti 13 kilpailua 30 kilpailusta ja saavutti yhteensä 21 palkintokorokkeen loppuottelua. Tällä Nürburgring , hän voitti kaikki kolme kisaa alkaen paalupaikalta ja vain ei voinut asettaa nopein kierros Yhden kilpailun. Marciello voitti mestaruuden kaksintaistelussa Felix Rosenqvistin kanssa 489,5-457 pisteellä.
Marciello aloitti Floridan talvisarjassa vuoden 2014 alussa . Kaksi toista sijaa olivat hänen parhaat tulokset. Marciello vaihtoi sitten Racing Engineeringiin vuoden 2014 GP2-sarjassa . Kaksi kolmatta sijaa Spielbergissä olivat hänen ensimmäiset pisteet. Spa-Francorchampsin pääkilpailussa hän voitti sateessa. Hän voitti kaksintaistelussa Stoffel Vandoorneä vastaan . Marciello seisoi palkintokorokkeella yhteensä neljä kertaa. Stefano Coletti voitti sisäisesti 74-136 pisteellä ja sijoittui kahdeksanneksi. Hän suoritti myös Formula 1 -koeajon Ferrarille . Vuonna 2015 Marciello vaihtoi Tridentille GP2-sarjassa . Kolme toista sijaa olivat hänen parhaat tulokset ja hän nousi yleisesti seitsemänneksi. Tuona vuonna hänellä oli vaihtuvia joukkuetovereita, jotka hän selvästi voitti sisäisesti 110: llä yhteen pisteeseen. Marciello toimi myös testi- ja varakuljettajana Sauber Formula 1 -tiimissä vuonna 2015 . Ferrari lopetti kampanjansa vuoden lopussa. Vuonna 2016 Marciello suoritti kolmannen GP2-kauden Venäjän aikajoukkueessa , jota johtaa Virtuosi Racing UK . Vaikka hän ei voittanut kilpailua, hän nousi kuljettajien sijoituksen neljänneksi parhaaksi kuljettajaksi ilman voittoa.
^ Christian Menath: GP2 - Marciello alkaa Tridentille. Italialainen Formula 1 -toivo. Motorsport-Magazin.com, 23. tammikuuta 2015, luettu 23. tammikuuta 2015 .