Le , McLaren-Honda annonce sa titularisation aux côtés de Fernando Alonso pour 2015, Magnussen devenant pilote d'essai et de réserve. La saison s'avère être très difficile puisque la McLaren MP4-30 et son moteur nippon manquent de fiabilité en début de saison et reste très lente par rapport à ses rivales. Après le Grand Prix de Grande-Bretagne, il n'a inscrit que 4 points (en se classant huitième à Monaco) et a connu quatre abandons.