У кінці 2005 року було офіційно повідомлено про підписання угоди між Ніко та командою Williams F1. Пройшовши спеціальний тест «Engineering Aptitude Test», який є обов’язковим для всіх пілотів Williams, Росберг набрав найбільшу кількість балів за всю історію тестування. Перший старт Розберга у Формулі-1 відбувся на початку березня 2006 року на Гран-прі Бахрейну. Після старту Ніко потрапив у гоночний інцидент та втратив носовий обтікач, тому був змушений поїхати в бокси для його заміни. Після незапланованої зупинки Росберг був вимушений вибиратися з кінця пелотону. Незважаючи на проблеми на старті, Ніко посів 7 місце та заробив свої перші 2 залікові бали у Формулі-1. Крім цього він встановив рекорд кола, ставши рекордсменом - наймолодшим пілотом за всю історію Королівських перегонів. Після вдалого дебюту поширились чутки про можливий перехід Росберга до команди McLaren.