Intégré au giron Mercedes, Magnussen dispute en 1995 le championnat DTM pour le compte de la marque à l'étoile. Puis, en fin de saison, à l'occasion du GP du Pacifique, il fait ses débuts en Formule 1 au volant d'une McLaren-Mercedes, en remplacement de Mika Häkkinen, victime d'une crise d'appendicite. Malgré une prestation encourageante (il termine la course dans les roues de son coéquipier Mark Blundell), Jan Magnussen ne parvient pas à trouver un volant en Formule 1 pour la saison suivante. Toujours en DTM en 1996, il dispute également quelques manches du championnat CART aux États-Unis dans l'écurie Penske Racing (alors motorisée par Mercedes), mais sans avoir véritablement le temps de s'acclimater à la discipline.