Nella stagione 2015 viene confermato in McLaren come terzo pilota e collaudatore dopo che la scuderia inglese ha ingaggiato lo spagnolo Fernando Alonso. In seguito all'infortunio occorso proprio al pilota asturiano nella seconda sessione di test invernali, Magnussen sostituisce lo spagnolo nella terza sessione di test e nell'inaugurale Gran Premio d'Australia.