フル参戦１４年目、最高峰クラス８年目をドゥカティのファクトリーチーム、ドゥイアティ・チームから継続参戦する３０歳のイタリア人ライダーは、２０１５年に総合５位から７位に後退したが、５回の表彰台を獲得。デスモセディチＧＰの戦闘力が確実に高まっていることから、ドゥカティでの初優勝、安定した表彰台争いに向けて期待が高まった。
２月からのオフィシャルテストは、総合１５番手、１１番手、８番手だったが、開幕戦カタールＧＰでは、フリー走行総合で４番手、フリー走行４で３番手、決勝レースでは２年連続の２位を獲得。ステップ・バイ・ステップで共通の電子制御とミシュランタイヤに対して適応したことを証明。
好感触を得て、昨年連続２位を獲得した第２戦アルゼンチンＧＰと第３戦アメリカズＧＰに乗り込んだが、連戦の１戦目は、２番手走行中のラストラップにアンドレア・イアンノーネと接触転倒、連戦の２戦目は、３番手走行中の７ラップ目にダニ・ペドロサの転倒に巻き込まれて、上位進出の可能性を逃すと、第４戦スペインＧＰは技術面の問題（ウォーターポンプの不具合）が発生してリタイアを強いられ、第５戦フランスＧＰは、３番手走行中に転倒。３戦連続の０ポイントを喫した。
欧州ラウンドに入ってから、将来の就任先に注目が集まった中、第６戦イタリアＧＰ直前に、ドゥカティとの間で２０１７年から２年間の契約更新に関して合意。仕切り直しで臨んだホームレースで３番手を走行中に右前腕のコンパートメント・シンドローム（筋区画症候群）、通称腕上がり症状に苦しんで、ペースダウンを強いられたが５位に進出。
第７戦カタルーニャＧＰで７位だった後、第８戦ＴＴアッセンでは、今季初のポールポジションから２番手走行中に転倒リタイアを喫したが、ウェットコンディションで高い戦闘力を見せ、それを証明するように、フラッグ・トゥ・フラッグとなった第９戦ドイツＧＰでは、開幕戦以来８戦振りに表彰台を獲得し、ドゥカティに通算１００度目の表彰台をもたらした。