Coulthard startet karrieren i Formel 1 i, da han ble testfører for Williams-Renault. Etter at Ayrton Senna omkom i 1994 overtok Coulthard plassen som andrefører i laget, selv om han i enkelte løp måtte overlate plassen til den tidligere verdensmesteren Nigel Mansell. Han kjørte hele 1995-sesongen for Williamslaget og vant sitt første løp, Portugal Grand Prix, dette året.