Sato debuterte som Formel 1-fører i Jordan 2002 og fikk raskt rykte på seg for å være en rask, men ustabil sjåfør. Han måtte bryte en rekke løp på grunn av at han presset for hardt og følgelig kjørte av banen. I starten av Malaysias Grand Prix kjørte han på sin lagkamerat Giancarlo Fisichella, noe som medførte at begge var sjanseløs på poeng i løpet. Han var også innblandet i en spektakulær krasj med Nick Heidfeld under Østerrikes Grand Prix hvor Sato pådro seg en mindre hjernerystelse, det var imidlertid Heidfeld som var skyld i ulykken. Sesongens, og karrierens, første poeng kom i sesongens siste løp på hjemmebane i Japan.