Hij begon deel te nemen aan Championship Auto Racing Teams (CART) in het seizoen 1994 voor Forsythe-Green Racing in de No. 12 Reynard 94I-Ford XB voertuig nadat Green kreeg sponsoring. Villeneuve debuteerde op de Australian FAI Indycar Grand Prix op het Surfers Paradise Street Circuit. Hij startte achtste en eindigde als zeventiende na een botsing met Stefan Johansson. In de volgende ronde van het seizoen, de Valvoline 200 op de Phoenix International Raceway, was hij betrokken bij een ongeluk met vijf auto's waarbij hij een zijdelingse botsing met Hiro Matsushita onderging en vervolgens werd geraakt door Dominic Dobson. Villeneuve kwalificeerde zich voor zijn eerste Indianapolis 500.
Vierde en tweede om de Indianapolis 500 Rookie van het Jaar te worden als de hoogste finishende rookie. Villeneuve eindigde niet lager dan negende in zes van de volgende negen ronden, voordat hij Al Unser Jr. en Emerson Fittipaldi versloeg in de &lt;a href="1994%20Texaco/Havoline%20200"&gt;Texaco/Havoline 200&lt;/a&gt; op Road America road course in zijn eerste CART-overwinning. Hij eindigde zevende en derde in de laatste twee rondes voor de zesde plaats in het rijderskampioenschap met 94 punten en won Rookie of the Year-eer.