Con 12 años, Alex Mariñelarena empezó a competir con motos de 80cc en la disciplina del supermotard. En2007 tiene su primera experiencia con motos de velocidad, compitiendo en el Campeonato Mediterraneo de Velocidad Pre-GP 125, con una Conti. En 2010 participó en la Kawasaki Ninja Cup, finalizando el año en la 3º posición, en su primera temporada compitiendo con motos de 600cc de velocidad. En 2011 compite en el CEV en la categoría Stock Extreme 1000, logrando finalizar en la 7º plaza de la clasificación general y obtiene el titulo de Campeón de España en la categoría Equipos-Pilotos privados. En 2012 pasa a Moto2, clasificándose quinto en el CEV y debutando en el Mundial como wild card en Motorland Aragón, consiguiendo una destacada 19ª posición. En 2013 repite en el CEV, donde lucha por el título hasta la última carrera, y participando en siete carreras del Mundial de Moto2 enrolado en el Blusens Avinta, sumando en MotorLand sus primeros puntos al acabar 14º. Este año 2014 disputará su primer Mundial al completo, en las filas del Tech3, formando pareja con el alemán Marcel Schrötter.