フル参戦２１年目、最高峰クラス１７年目をヤマハのファクトリーチーム、モビスター・ヤマハ・ＭｏｔｏＧＰから継続参戦するチャンピオンシップ最年長３７歳のイタリア人ライダーは、２００９年以来７年振りとなるタイトル奪回に向けて挑戦を開始。
新たな技術規則の施行により、共通電子制御が供給され、オフィシャルタイヤサプライヤーがブリヂストンから装着経験があるミシュランに変更された中、２月からのオフィシャルテストは総合４番手、６番手、５番手。合計４４５ラップを周回すると、順調な仕上がり具合を見せ、適応能力の高さを改めて証明し、開幕戦カタールＧＰは４位、第２戦アルゼンチンＧＰは２位を獲得。
第３戦アメリカズＧＰは、６番手走行中の３ラップ目にシーズン初転倒。２０１４年９月の第１４戦アラゴンＧＰ以来２５戦振りとなる転倒リタイアを喫した。
「ミシュランタイヤのパフォーマンスを発揮できる欧州ラウンドが楽しみだ」と、開幕前から予想。その発言を実証するように、第４戦スペインＧＰはポールポジションから２００９年以来７年振り７度目の優勝、第５戦フランスＧＰは７番グリッドから２位を獲得。
上位２人とのポイントギャップを詰め、自信を持ってホームレース、第６戦イタリアＧＰに乗り込むと、２００８年以来８年振りにポールポジションを獲得。８年振りの優勝を目指していた２番手走行中の９ラップ目にエンジントラブルに見舞われ、２度目のリタイアを強いられた。
タイトル獲得において、スペインＧＰの再現が必要となった第７戦カタルーニャＧＰは、２００９年以来７年振り７度目の優勝。
過去に７勝を挙げた第８戦ＴＴアッセンに乗り込むと、赤旗中断後のリスタートでトップを走行していたが、昨年の通算転倒数に並ぶ２度目の転倒を喫し、シーズン３度目のリタイア。２００７年に転倒、エンジントラブル、転倒が原因でリタイアを強いられた以来９年振りに３度の離脱を記録。
３度目となる０ポイント後の優勝が期待された第９戦ドイツＧＰは、トップグループで走行していたが、結果的にマシン交換のタイミングと装着タイヤの選択が影響し８位。昨年はポイントリーダーとして前半戦を折り返したが、今年は５９ポイント差の総合３位に後退した。