《明星大侦探》前三季中,大张伟共参与了九期节目的录制,分别是第一季第2期《冲不上的云霄》、第3期《男团鲜肉的战争》、第5期《消失的新郎》、第10期《英雄不联盟》、第11期《帅府有鬼》、第12期《命运的巨轮》、第二季第2期《唐人街传奇》、第10期《花田醉》、第11期《又是漂亮惹的祸》。
在首次参加节目时,大张伟自信的选择了‘完美正直老干部机长’,他本人在接受采访时表示:“不会受所谓的传言影响,这是首次参加比拼智商类的节目,所以想挑战一个反差形象。”
大张伟在《明星大侦探》中凭借犀利话锋和耿直态度,让自己“插科打诨、活得聪明”的形象深入人心,热门段子手的身份更是让他深受粉丝喜爱,每一期节目都因为有他的存在变得搞笑十足。