A 2002-es Forma-1-es szezonban Montoya volt a legjobb a többiek közül, mivel a Ferrari dominánsa nem hagyott jobb helyet, mint a harmadik. Schumacher és Rubens Barrichello a 17 versenyből 15-et nyertek. Bár nem nyert versenyt, ellentétben Coultharddal és csapattársa, Ralf Schumacherrel, Montoya volt az egyik kevés versenyző, aki Schumacherrel versenyzett a pályán. Mint 2001-ben, a világbajnokságon is kiemelkedett az erőteljes megelőző mozdulatai miatt, bár többször is elvesztette a helyeket a németekkel való összecsapások miatt. A kvalifikációban a BMW WilliamsF1 FW24-et úgy lehetne beállítani, hogy hatékonyabban használja a gumiabroncsokat, mint a riválisok, és több tapadást generáljon. Ezzel a fegyverrel Montoya hét pole pozíciót tudott elérni, általában az utolsó másodpercekben állította be a pole időt. A leggyorsabb átlagos sebességet 259,83 km/h-ban állította be a
2002-es olasz nagydíj Monzában. Összességében a versenyzői bajnokságban 3. helyen fejezte be a szezont.