Completa la següent frase: Mariano va ser promogut definitivament a l'equip principal per l'entrenador Zinedine Zidane el 20 d'agost de 2016, després d'una lesió de l'atacant Karim Benzema. Una setmana més tard, Mariano va fer el seu debut com a senior durant una victòria de 2 a 1 sobre el Celta de Vigo, substituint a Álvaro Morata al minut 77. El 26 d'octubre, de nou des del banc, va marcar el seu primer gol per als "Merengues" per concloure una victòria de 7 a 1 contra el Cultural y Deportiva Leonesa a la Copa del Rei. A la segona part, va afegir un hat-trick per a una victòria total de 13<unk>2, incloent un gol de 23 segons que va ser el gol més ràpid del seu equip en la competició. Mariano va marcar el seu primer gol de primera divisió el 10 de desembre, igualar en una victòria de retorn de 3 a 2 a casa contra el Deportivo de La Coruña. Més tard aquell mes, va formar part de l'equip que va guanyar el
Copa del Món de Clubs de la FIFA 2016 al Japó, però no va aparèixer en cap dels partits del Reial Madrid. Mariano va fer vuit aparicions quan el Madrid va guanyar la Lliga 2016/17. Va ser un backup quan el Madrid va guanyar la Lliga de Campions de la UEFA 2016-17.