Completați următoarea frază: În 2016, Bagnaia a început sezonul cu un podium la Losail și un alt podium la Jerez, terminând pe locul 3 în ambele ocazii. La cursa de acasă din Italia, Bagnaia a obținut o altă poziție de 3 în fața lui Niccolò Antonelli cu 0,006 secunde. Urmat de un accident la Barcelona, Bagnaia a asigurat prima sa victorie Grand Prix la istoric
Assen circuit în 59-a sa cursa Moto3 și a fost prima victorie pentru Mahindra prea. Acum avea 4 podiumuri în primele 8 curse ale sezonului și s-a trezit luptând pentru titlu. După două curse medii și un accident la Brno, Bagnaia a obținut prima sa pole position în Silverstone afectat de ploaie și a terminat pe locul al doilea în spatele lui Brad Binder într-o cursă palpitantă. Bagnaia a câștigat a doua cursă a sezonului la Sepang, câștigând cursa confortabil cu un mare decalaj după ce Brad Binder, Joan Mir și Lorenzo Dalla Porta s-au prăbușit în același colț la începutul cursei, care a fost plină de accidente multiple. El a încheiat sezonul cu 145 de puncte pentru a ocupa locul 4 în Campionatul Moto3 cu un total de 2 victorii și 6 podiumuri. Bagnaia a avut ocazia să termine pe locul al doilea în Campionatul Mondial, în spatele lui Brad Binder, dar a fost, din păcate, eliminat atât în Phillip Island, cât și în Valencia de Gabriel Rodrigo. Rodrigo l-a împins pe Fabio Di Giannantonio în Australia care a coborât şi l-a luat pe Bagnaia cu el. În Valencia, Rodrigo a făcut un accident în prima tură, apropiindu-se de ultima curbă, iar Bagnaia a căzut inevitabil.