La carrera de MotoGP del GP Italia 2016 comenzó con Valentino Rossi en primera posición después de conseguir la pole el sábado.
Sin embargo, Jorge Lorenzo salió disparado desde la segunda fila y llegó en primera posición a la primera curva por delante del italiano. Por detrás, Maverick falló en la arrancada y convirtió su segunda posición en la décima.
Con Lorenzo en cabeza Rossi se enganchó a su rueda y lograron abrir un pequeño hueco con Marc Márquez y Aleix Espargaró.
El poco ritmo de Lorenzo y un par de errores de Rossi en la frenada de final de recta permitió que Márquez y Dovizioso se engancharan con los dos hombres de Yamaha.
Valentino Rossi abandonó por avería cuando era segundo
A 14 vueltas del final, Valentino Rossi sufrió una avería y tuvo que abandonar la carrera cuando iba en segunda posición.
Después de esto, Márquez alcanzó a Lorenzo para pelear por la victoria, con las dos Ducati en tercera y cuarta posición pero a bastante distancia de la pareja española de cabeza.
Iannone adelantó a Dovizioso a siete vueltas del final para ponerse tercero. A continuación, Dovizioso cometió un error que le permitió a Dani Pedrosa ser cuarto y pelear con Iannone por la tercera plaza, que consiguió conquistar a 3 giros de llegar a meta.
Márquez atacó a Lorenzo hasta en dos ocasiones a final de meta pero no logró calcular la bien la frenada para adelantar al de Yamaha en ese punto.
En la última vuelta los dos mantuvieron el cuerpo a cuerpo hasta que Lorenzo ganó la carrera gracias al rebufo sobre la línea de meta.