В конце 2005 года Росберг был официально подтверждён в качестве основного пилота Williams в сезоне . В "Engineering Aptitude Test", который проходят все гонщики Williams, Росберг набрал наивысший балл за всю историю команды. В первой гонке Росберга в Бахрейне болид Росберга не позволял бороться за подиум, на первом круге он столкнулся со своим партнёром по команде Марком Уэббером и был вынужден отправиться в боксы для замены переднего антикрыла. Тем не менее, он финишировал в очках, седьмым позади Марка Уэббера, установил быстрейший круг и стал самым молодым пилотом Формулы-1, кому удавалось это сделать. Также после этого появились слухи о переходе в McLaren.