Maverick Viñales va finalitzar en cinquena posició el Gran Premi de San Marino i no va aconseguir el que hauria estat el seu segon triomf consecutiu a MotoGP, després d'una dura lluita per assegurar-se aquesta posició.

El pilot rosinc, que sortia des de la tercera posició, va poder mantenir-se tercer a la sortida però a la quarta volta es va veure superat per un Marc Márquez que va optar per un compost de goma diferent al de la resta en la roda davantera, apostant pel dur, així com els dos pilots de Suzuki, Aleix Espargaró i Maverick Viñales. Per la seva banda, Pedrosa i Doviziosa van sortir amb el tou.

Abans, a la segona volta, Valentino Rossi, esperonat pels milers d'aficionats italians que seguien amb atenció les evolucions del seu compatriota, va avançar amb una volta ràpida Jorge Lorenzo, que aleshores liderava la cursa.

Posteriorment, Márquez superaria Maverick després d'avançar Dovizioso. Amb aquesta lluita entre la tercera i la cinquena plaça, Rossi i Lorenzo van obrir un petit espai al capdamunt de la cursa respecte a un Márquez que rodava tercer a la quarta volta però a 1,6 segons de les dues Yamaha.

Rossi es mostrava molt disposat a aconseguir el triomf a casa seva, cosa que no aconsegueix des del 2014, i va protagonitzar una nova volta ràpida.

Marc Márquez es resistia a abandonar la lluita pel triomf i va marcar volta ràpida en la setena i vuitena volta. Un fet que el va apropar als seus màxims rivals a falta de vint-i-una voltes i amb Dani Pedrosa quart. El pilot d'Honda va empènyer els seus rivals amb tres voltes ràpides consecutives i va superar Márquez per liderar la persecució a Lorenzo, al qual va superar a la volta disset i iniciar la caça del líder, Rossi.

En la volta vint-i-dos, va finalitzar la gran remuntada de Pedrosa superant l'ídol local, qui no va contraatacar per tal d'assegurar una segona plaça que li permetia situar-se a 43 punts de Márquez. Aquesta va ser la primera victòria de Dani Pedrosa aquesta temporada quan resten cinc grans premis per disputar-se i deixa el mundial obert. "Estic molt content perquè està essent un any difícil", assegurava un feliç Pedrosa. Amb la seva victòria, aquesta temporada han guanyat vuit pilots diferents en les vuit darreres curses.

En Moto 2, l'italià Lorenzo Baldasarri va aconseguir el primer triomf en grans premis en una cursa liderada en gran part per Álex Rins amb l'empordanès Isaac Viñals acabant en el vint-i-sisè lloc.

En Moto 3, Binder va assolir un nou triomf i podria ser campió a Aragó si obté sis punts més que Bastianini.