Pari gbolohun ti o tẹle: Ni ọdun 2016, Bagnaia bẹrẹ akoko naa pẹlu ipari podium ni Losail ati ipari podium miiran ni Jerez, ti o pari 3rd ni awọn ayeye mejeeji. Ni idije ile rẹ ni Ilu Italia, Bagnaia gba ipo kẹta miiran ti o ṣẹgun Niccolò Antonelli nipasẹ awọn aaya 0.006. Lẹ́yìn tí Bagnaia ṣubú ní Barcelona, ó gba ife ẹ̀yẹ Grand Prix rẹ̀ àkọ́kọ́ ní ìdíje náà.
Assen circuit ninu ere-ije Moto3 karundinlogun rẹ ati pe o jẹ iṣẹgun akọkọ fun Mahindra pẹlu. Ó ti gba ìjókòó mẹ́rin nínú ìdíje mẹ́jọ àkọ́kọ́ nínú sáà náà, ó sì rí i pé òun ń jà fún oyè náà. Lẹ́yìn ìdíje méjì tí kò fi bẹ́ẹ̀ gbajúmọ̀ àti ìjàmbá ní Brno, Bagnaia gba ipò àkọ́kọ́ nínú ìdíje Silverstone tí òjò ti bà jẹ́, ó sì parí ní ipò kejì lẹ́yìn Brad Binder nínú ìdíje amóríyá kan. Bagnaia gba ife re keji ni akoko naa ni Sepang, o gba ife naa ni irọrun pẹlu aafo nla lẹhin Brad Binder, Joan Mir ati Lorenzo Dalla Porta gbogbo wọn ṣubu ni igun kanna lakoko ibẹrẹ ere-ije, eyiti o kun pẹlu awọn ijamba pupọ. O pari akoko naa pẹlu awọn aaye 145 lati gbe ipo kẹrin ni Moto3 Championship pẹlu apapọ awọn aṣeyọri 2 ati awọn podiums 6. Bagnaia ni anfaani lati pari ni ipo keji ninu idije ife ẹyẹ agbaye lẹyin Brad Binder ṣugbọn laanu ni wọn yọ kuro ni Phillip Island ati Valencia nipasẹ Gabriel Rodrigo. Rodrigo lé Fabio Di Giannantonio tó wà ní Ọsirélíà kúrò, ẹni tó lọ kó Bagnaia jọ. Ní Valencia Rodrigo ṣe ìjábọ̀ gíga ní ìpele àkọ́kọ́ tí ó súnmọ́ igun kẹ́yìn, Bagnaia tún ṣubú lọ́nà tí kò ṣeé yẹra.