Il revient en championnat du monde de Formule 1 en 1980 au sein de l'écurie Osella. Comme en 1978, Cheever ne se qualifie pas pour les deux premières épreuves en Argentine et au Brésil. Il y parvient ensuite à Kyalami en Afrique du Sud et à Long Beach, pour le Grand Prix des États-Unis Ouest. Il rate sa qualification en Belgique et à Monaco mais par la suite, il réussit à chaque fois l'exercice. Cependant sa monoplace n'est pas fiable et, en dix départs, il ne rallie l'arrivée qu'à une seule reprise, à Monza, où il termine douzième.