Formuła 3 W sezonie 2009 Brazylijczyk awansował do Formuły 3 Euroseries, w której reprezentował barwy brytyjskiej stajni Manor Motorsport. Biorąc udział w szesnastu wyścigach, Ramos ani razu jednak nie osiągnął punktowanej pozycji. Najlepiej spisał się podczas pierwszego wyścigu, na torze Brands Hatch, gdzie zajął jedenastą lokatę. Z tą samą ekipą wystartował również w prestiżowym wyścigu Masters of Formuła 3. I tu nie zanotował zadowalającego wyniku, będąc ostatecznie sklasyfikowanym na odległym 28. miejscu.
Na sezon 2010 przeniósł się do Włoskiej Formuły 3, powracając tym samym do współpracy z zespołem BVM (tutaj widniała pod nazwą BVM – Target Racing). Równa i konsekwentna jazda w wykonaniu Césara zaowocowała drugim tytułem mistrzowskim w karierze, już w pierwszym podejściu w tym serialu. W tym czasie ośmiokrotnie stanął na podium, z czego trzykrotnie na najwyższym stopniu. Dzięki sukcesowi Brazylijczyk dostał szansę odbycia testów z włoskim zespołem Formuły 1 – Scuderia Ferrari.
Formuła Renault 3.5 W 2011 roku Ramos przeniósł się do prestiżowej Formuły Renault 3.5, gdzie podpisał kontrakt z brytyjską ekipą Fortec Motorsports. Mimo dwóch pole position, nigdy nie stanął na podium, choć trzykrotnie kończył wyścig jako czwarty.