Nel 2002 ci fu il passaggio alla Arrows. Il campionato iniziò male: in Australia sia il tedesco sia il compagno Bernoldi rimasero fermi sulla griglia di partenza e nel ripartire uscirono dalla Pit-lane con il semaforo rosso, venendo così squalificati. In Malesia Frentzen restò ancora una volta fermo sulla griglia di partenza e venne rimesso in gara solo due giri dopo, giungendo dodicesimo. In Brasile riuscì a prendere il via salvo poi essere costretto al ritiro così come a San Marino. In Spagna ottenne il primo punto stagionale giungendo sesto, piazzamento ripetuto due gare dopo. La precaria situazione finanziaria della Arrows impedì alla squadra di proseguire la stagione dopo il Gran Premio di Germania. In precedenza la Arrows non si era qualificata per il Gran Premio di Francia e non aveva disputato le libere di Silverstone. Nello stesso anno partecipò però al Gran Premio degli Stati Uniti al volante della Sauber per sostituire, solo in quell'occasione, il brasiliano Felipe Massa per via di una squalifica al Gran Premio d'Italia di Massa.