2016-ban mind Fenatit, mind Mignot megerősítették, és egy harmadik kerékpárt adtak Nicolò Bulegának, de Fenatit tíz verseny után kirúgták, és Lorenzo Dalla Porta váltotta fel. Fenati a 2016-os szezont Katarban pole pozícióval indította, de csak a negyedik helyen végzett a versenyen. Argentínában 20. lett, mielőtt az Egyesült Államokban megnyerte volna a szezon első győzelmét. Hetedik volt Jerezben, mielőtt második lett volna Le Mans-ban, és 0,099 másodperccel veszített Brad Binder ellen. Fenati a Mugello-ban a pole-on kvalifikált, de nem tudta befejezni a versenyt. Négyes volt mind Katalóniában, mind Hollandiában.
, mielőtt egy értelmetlen 18 pozíció Németországban. Fenati-t az osztrák Sky Racing VR46-tól vetették ki fegyelmi intézkedésként, mert nem értett egyet Uccio Saluccival. Augusztus 16-án a VR46 csapat felmondta a szerződést Romano-val a 2016 és 2017 évi szezonokra vonatkozóan, és a csapat politikájával ellentétes viselkedési problémákat nevezte a szakítás okainak.