Keke começou relativamente tarde sua carreira na Fórmula 1, estreando com 29 anos de idade depois de passar pela Toyota Atlantic series, Formula Vê, Fórmula 5000 e pela Fórmula 2. Ele foi contratado pela equipe Theodore de Teddy Yip em 1978. Teddy não tinha conseguido qualificar a equipe com o antigo piloto e escolheu Keke para substituí-lo. Keke ganhou uma corrida na chuva em Silverstone, com um carro claramente inferior, mas que não valia pelo campeonato. Apesar disso Keke só conseguiu qualificar a equipe Theodore para o Grande Prêmio da África do Sul de 1978 e o carro foi abandonado no meio da temporada.
Em 1980, a equipe foi vendida para Emerson Fittipaldi. Na primeira corrida, o Grande Prêmio da Argentina de 1980, terminou em 3º e durante a temporada não conseguiu nenhum outro resultado expressivo. Em 1981 teve um ano difícil chegando a não se qualificar por várias corridas.
Em 1982, Frank Williams deu-lhe a chance de correr por sua equipe. Foi um dos campeonatos mais conturbados, tristes e disputados da história da Fórmula 1, Keke Rosberg conquistou a primeira vitória na categoria no Grande Prêmio da Suíça de 1982 em Dijon-Prenois na França, e com ela assumiu a liderança na antepenúltima etapa do mundial. O francês Didier Pironi da Ferrari caía para a segunda posição, mas estava ausente da disputa em função do acidente nos treinos livres do Grande Prêmio da Alemanha de 1982 em Hockenheim. O único que podia enfrentar o piloto finlandês da Williams era o norte-irlandês John Watson da McLaren. Antes da última corrida do ano, o Grande Prêmio de Las Vegas, nos Estados Unidos, Rosberg liderava com três pontos de vantagem sobre Watson. Para ser campeão, o finlandês tinha que finalizar em 6º, caso o norte-irlandês da McLaren vença. Watson terminou em 2º enquanto Rosberg concluiu em 5º lugar conquistando o campeonato. Ele igualou o recorde de Mike Hawthorn ao ser campeão com apenas uma vitória na temporada.
No ano de 1983, ganhou sua segunda corrida, no Grande Prêmio de Mônaco com chuva, sendo o único piloto a optar por pneus de pista seca. Depois disso, o atual campeão não conseguiu acompanhar as equipes com o motor Turbo que era amplamente superior aos Ford Cosworth aspirado. Fora da disputa, o finlandês foi complementando o restante do campeonato. A equipe Williams conseguiu um acordo com os japoneses, e estreou o motor Honda Turbo na última prova nos dois carros, o Grande Prêmio da África do Sul em Kyalami. Logo na estreia do novo motor, Rosberg marca 2 pontos com o 5º lugar.
O campeonato de 1984 não teve nenhum resultado expressivo, além de um 2º lugar no Grande Prêmio do Brasil, em Jacarepaguá, a prova de abertura. O ano seria de aprendizado, já que seria a primeira temporada completa que o chassi teria que se adaptar ao motor japonês. O piloto finlandês foi responsável pela primeira vitória com o motor Hondaturbo, o Grande Prêmio de Dallas de 1984. Depois dessa vitória, o piloto teve três abandonos seguidos e uma prova em 8º lugar, além de mais três corridas seguidas sem concluí-las também. Terminou o ano em 8º com 20,5 pontos.
Em 1985, com o carro mais adaptado ao motor, o piloto conseguia se classificar melhor, mas principalmente com o rendimento em corrida, ele fez um grande campeonato como a ultrapassagem na última volta no Grande Prêmio da França de 1985, em Paul Ricard, em cima de Alain Prost da McLaren na disputa pela 2ª posição. Rosberg venceu a primeira corrida na Oceania, o Grande Prêmio da Austrália de 1985, em Adelaide. Rosberg terminou o ano em 3º lugar superando Ayrton Senna por 2 pontos na classificação final. Antes de terminar o mundial, o piloto anunciou que ia deixar a Williams que fez um grande campeonato na segunda fase com três vitórias seguidas na reta final indo para McLaren no ano seguinte.
Em sua nova equipe em 1986, ele não conseguiu acompanhar o ritmo do seu companheiro de equipe, o francês Alain Prost. O finlandês não venceu nenhuma corrida e teve apenas um podium naquele ano, o Grande Prêmio de Mônaco de 1986, terminando em 2º lugar. Com o rendimento muito abaixo do esperado, Rosberg abandonou a Fórmula 1 após o Grande Prêmio da Austrália de 1986, em Adelaide.
Keke Rosberg foi o tutor de Mika Hakkinen por toda a sua carreira. Também cuida da carreira de seu filho Nico Rosberg, que após vencer o título da GP2 em 2005 se transferiu para a Fórmula 1 pela equipe Williams em 2006.
Keke Rosberg terminou em 2º lugar o GP do Brasil em:
- 1982: foi desclassificado após a corrida, já que o carro estava com o peso mínimo abaixo do permitido;[4]
- 1983: foi desclassificado após a corrida, porque durante a prova seu carro foi empurrado pelos seus mecânicos dentro dos boxes para voltar ao circuito, já que teve um princípio de incêndio durante o reabastecimento e[5]
- 1984: não foi desclassificado, o resultado da prova desta vez valeu.
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