A Formula–1-ben az 1978-as dél-afrikai nagydíjon debütált a Theodore Racing csapat pilótájaként, azonban a szezon során az ATS-nek is versenyzett. 1979-ben Walter Wolfnak írt alá, de csak az évad második felétől ülhetett autóba, James Hunt helyére, aki abban az évben vonult vissza a sportágtól. Két év és tizenhat nagydíj után Rosberg még nem szerzett pontot. 1980-ban 1981-ben Emerson Fittipaldi csapatához szerződött másodszámú versenyzőnek. A Fittipaldi Automotive-nél töltött két évad alatt összesen hat pontot szerzett, azt is mind 1980-ban, egy Argentínában elért harmadik, és az Ausztriában megszerzett ötödik helyezéssel, így Rosberg még mindig nagy sikerek nélkül maradt.