2006-tól a BMW Sauber teszt- és tartalékpilótája volt, míg a Magyar Nagydíjon le nem cserélte a „sérült” – gyengén szereplő – Jacques Villeneuve-öt. A lengyel az esős, embert próbáló versenyen ragyogóan bizonyított: pontszerzéssel hálálta meg a lehetőséget (ezt később elvették) – a BMW már nem is hívta vissza a kanadai versenyzőt.
Kubica a 2007-es Kanadai Nagydíjon az elmúlt évek legnagyobb és leglátványosabb balesetét úszta meg szinte karcolás nélkül. A Kínai Nagydíjon közel jutott hozzá, hogy megszerezze első futamgyőzelmét, azonban a sebességváltó másképp gondolta.
2008-ban már másképp alakultak a dolgok Kanadában: a lengyel megszerezte pályafutása, és a csapat történetének első futamgyőzelmét, majd egyenletes teljesítményének köszönhetően majdnem az idény végéig a bajnoki esélyesek között volt.
