第16戦オーストラリアGPは、南東部のビクトリア州のウェスタンポート湾に浮かぶフィリップ島のフィリップアイランド・サーキットで開催され、総合7位のカル・クラッチローが2番グリッドから後続を引き離し、第11戦チェコGPに続いてシーズン2勝目、ドライコンディションでは初優勝を挙げ、インディペンデントチームライダー部門のタイトル獲得に大きく前進する総合6位に浮上。
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— MotoGP™ (@MotoGP) 23 October 2016
総合2位のバレンティーノ・ロッシは、2位に入って9度目の表彰台を獲得。2年連続の総合2位獲得に向け、6位でゴールした総合3位のホルヘ・ロレンソに対して、アドバンテージを24ポイント差に広げれば、総合4位のマーベリック・ビニャーレスは、3位に入って2戦連続4度目の表彰台を獲得。前戦日本GPで鎖骨を骨折した総合5位のダニ・ペドロサに対して、アドバンテージを26ポイント差に拡大。
前戦でタイトル獲得に成功したマルク・マルケスは、シーズン7度目のポールポジションから1番手走行中の10ラップ目に転倒。シーズン初のリタイアを喫した。