Новый статус позволил Палмеру в 1982 году перебраться ещё на ступень выше, подписав контракт с заводской командой Ralt в европейской Формуле-2, где у него после года вката также получилось выиграть титул. Не слишком блистая в сезон дебюта, где он набрал лишь десять очков, один раз финишировав на подиуме, британец год спустя одержал шесть побед в 12 стартах и с запасом возглавил итоговый личный зачёт, заметно опередив более результативно начавших год Беппе Габьяни и Майка Такуэлла. В качестве дополнительного приза чемпиону Джонатан смог провести тестовые заезды в команде Williams F1, где произведя благоприятное впечатление, он даже смог получить заводской автомобиль организации на один из последних Гран-при того сезона, где британец смог пройти квалификацию, опередив основного пилота команды Жака Лаффита, а в гонке финишировал тринадцатым.