Cette performance ne lui permet pourtant pas de trouver un baquet à temps complet en Formule 1 en 1986 ; il retourne en Formule 3000 et remporte le titre avec Genoa Racing. Il est recruté, en fin de saison, pour participer aux débuts de l'écurie française AGS. Obtenant le soutien du consortium immobilier japonais Leyton House, il intègre l'écurie March Engineering qui fait son retour dans la catégorie-reine du sport automobile en 1987. Après un point marqué pour sa première saison complète, Capelli s'affirme comme une valeur montante de la Formule 1 grâce à une troisième place au Grand Prix de Belgique 1988 puis une deuxième place au Grand Prix du Portugal. En 1989, le manque de fiabilité de sa monoplace ne lui permet pas de confirmer son nouveau statut, avant une nouvelle deuxième place au Grand Prix de France 1990. En 1991, il ne marque qu'un point.