Le 31 juillet 1987, en plein cœur de la saison, les Pirates échangent Robinson aux Giants de San Francisco en retour du receveur Mackey Sasser. Son arrivée tardive contribue aux succès des Giants, qui remportent leur premier titre de la division Ouest depuis 1971. Robinson est non seulement le lanceur gagnant du match contre San Diego qui assure le titre aux Giants, mais il produit le point gagnant avec un coup de circuit pour amorcer la . Il accorde cependant 3 points en 3 manches lancées lors de 3 sorties contre les Cardinals de Saint-Louis, et écope d'une défaite dans la Série de championnat perdue par San Francisco.