第17戦マレーシアGPは、首都クアラルンプール郊外のクアラルンプール国際空港近郊に位置するセパン・インターナショナル・サーキットで開催され、総合7位のアンドレア・ドビツィオーソが雨によるディレイスタートとなったウェットコンディションの中、ポールポジションから5人の優勝争いに競り勝ち、2009年7月の第10戦イギリスGP以来となる最高峰クラス2勝目、キャリア通算11勝目を挙げ、総合5勝目を浮上。
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— MotoGP™ (@MotoGP) 30 October 2016
Incredible! #DoviOnCloud9 @AndreaDovizioso STORMS to his first victory for @DucatiMotor! ????#MalaysianGP https://t.co/rYywYOccJf
総合2位のバレンティーノ・ロッシは、2戦連続の2位に入って10度目の表彰台を獲得。2年連続の総合2位を獲得すれば、総合3位のホルヘ・ロレンソは、3位に進出して9度目の表彰台を獲得。
総合10位のエクトル・バルベラは、最高峰クラスで自己最高位となる4位を獲得すれば、トップグループに位置していたチャンピオンのマルク・マルケス、前戦オーストラリアGPの勝者カル・クラッチロー、負傷から復帰したアンドレア・イアンノーネは転倒を喫した。