Andika mwendelezo wa aya hii - Mariano alipandishwa cheo kikamilifu na meneja Zinedine Zidane mnamo 20 Agosti 2016, baada ya jeraha la mgongo kwa mshambuliaji Karim Benzema. Wiki moja baadaye, Mariano alifanya mechi yake ya kwanza ya uongozi wakati wa ushindi wa 2 kwa 1 dhidi ya Celta de Vigo, akibadilisha Álvaro Morata katika dakika ya 77. Mnamo Oktoba 26, tena kutoka benchi, alifunga bao lake la kwanza kwa "Merengues" kumaliza ushindi wa 7-1 dhidi ya Cultural y Deportiva Leonesa katika Copa del Rey. Katika mechi ya pili, aliongeza hat-trick kwa ushindi wa jumla wa 13<unk>2, pamoja na bao la sekunde ya 23 ambalo lilikuwa lengo la haraka zaidi la timu yake katika mashindano hayo. Mariano alifunga bao lake la kwanza la juu mnamo Desemba 10, akilinganisha katika ushindi wa kurudi nyumbani kwa Deportivo de La Coruña. Baadaye mwezi huo, alikuwa sehemu ya kikosi kilichoshinda Kombe la Dunia la Klabu la FIFA la 2016
katika Japan, lakini hakuonekana katika mechi yoyote ya Real Madrid. Mariano alicheza mechi nane wakati Real Madrid iliposhinda Ligi ya La Liga ya mwaka 2016/2017. Alikuwa msaidizi wakati Madrid ilishinda Ligi ya Mabingwa ya UEFA ya 2016/2017.