第６戦カタルーニャＧＰの決勝レース（周回数１８ラップ）は、５月１７日現地時間１１時００分からバルセロナ－カタルーニャ・サーキットで行われ、７番グリッドのマキシモ・キレスが２日間ペースを掴めずに苦しんでいたが、トップグループ内で周回を重ねると、最終ラップの１コーナーでトップに飛び出し、誰よりも早くチェッカーフラッグを受け、第４戦スペインＧＰから３戦連続の優勝、今季４勝目を挙げた。
気温１９度、路面温度２０度のドライコンディションの中、１３番グリッドのアルバロ・カルペはグループを追走すると、終盤にポジションを上げて行き、フィニッシュラインの手前で２番手に浮上。０.０９４秒差の２位でチェッカーフラッグを受けて第３戦アメリカＧＰに続く今季２度目の表彰台を獲得すれば、２番グリッドのダビド・ムニョスは最終コーナーの手前でトップに飛び出したが、立ち上がりで２番手、フィニッシュライン手前で３番手に後退して０.０９８秒差の３番手。
３番グリッドのブライアン・ウリアルテは１ラップ目から積極的にトップに飛び出して今季最高位となる０.１２８秒差の４位。４番グリッドのダビド・アルマンサは５位。５番グリッドのマルコ・モレリは６位。
１０番グリッドのハキム・ダニッシュは今季の最高位となる７位。２０番グリッドのヴァダ・プラタラは今季５度目の１桁台となる８位。９番グリッドのアドリアン・フェルナンデェスは９位。
公式予選２で１２番手だったケーシー・オゴーマンは公式予選１での超低速走行によりグリッドを１２つ降格するペナルティが科せられ、２４番グリッドからスタートしたが１.１５１秒差の１０位。ポールポジションのバレンティン・ペローネは１２位。
１７番グリッドの山中琉聖は今季３度目のポイント圏内となる９.９５１秒差の１５位。２３番グリッドの三谷然は２７.９４２秒差の２２位。
１４番グリッドのリコ・サルメラはプラクティスで走行ラインを低速し他車の走行に影響を与えたことから科せられたロングラップペナルティを３ラップ目に周回して１７位。１６番グリッドのグイド・ピニは他車との接触が原因で科せられたロングラップペナルティを４ラップ目に消化したが、トラックリミットを越えたことから科せられた２度目のロングラップペナルティを最終ラップに消化して２１位。６番グリッドのヘスス・リオスは７番手走行中の１７ラップ目１０コーナーで転倒。
チャンピオンシップ
ポイントリーダーのマキシモ・キレスは２５ポイントを加算。６戦が終了した時点、獲得可能な１５０ポイント中『Moto3™』史上最多となる１４０ポイントに到達し、総合２位アドリアン・フェルナンデェスに対して６４ポイント差、総合３位アルバロ・カルペには６７ポイント差にアドバンテージを拡大した。