Ngrampungake ukara ing ngisor iki: Ing 2016, Bagnaia miwiti musim kanthi podium ing Losail lan podium liyane ing Jerez, rampung kaping 3 ing kaloro acara kasebut. Ing balapan omah ing Italia, Bagnaia ngamanake posisi kaping 3 maneh ngalahake Niccolò Antonelli kanthi 0.006 detik. Dipuntedahaken dening kacilakan ing Barcelona, Bagnaia njamin kamenangan Grand Prix pisanan ing sajarah
Sirkuit Assen ing balapan Moto3 kaping 59 lan uga dadi kemenangan pertama kanggo Mahindra. Dheweke saiki duwe 4 podium ing 8 balapan pertama musim iki lan nemokake awake dhewe berjuang kanggo gelar kasebut. Sawise rong balapan rata-rata lan kacilakan ing Brno, Bagnaia entuk posisi pertama ing Silverstone sing kena udan lan dadi nomer loro ing mburi Brad Binder ing balapan sing nyenengake. Bagnaia menang balapan kaping pindho ing musim iki ing Sepang, menang balapan kanthi nyaman kanthi jurang gedhe sawise Brad Binder, Joan Mir lan Lorenzo Dalla Porta kabeh ambruk ing pojok sing padha nalika wiwitan balapan, sing kebak akeh kacilakan. Dheweke ngrampungake musim kasebut kanthi 145 poin kanggo posisi kaping 4 ing Kejuaraan Moto3 kanthi total 2 kemenangan lan 6 podium. Bagnaia duwe kesempatan kanggo ngrampungake nomer 2 ing Kejuaraan Dunia ing mburi Brad Binder nanging sayangé dicekel ing Phillip Island lan Valencia dening Gabriel Rodrigo. Rodrigo ngusir Fabio Di Giannantonio ing Australia sing mudhun lan ngumpulake Bagnaia karo dheweke. Ing Valencia, Rodrigo nggawe kacilakan ing puteran pertama sing nyedhaki tikungan pungkasan, maneh Bagnaia ora bisa dihindari.