Lengkapi kalimat berikut: Mariano secara definitif dipromosikan ke skuad utama oleh manajer Zinedine Zidane pada 20 Agustus 2016, setelah cedera punggung striker Karim Benzema. Satu minggu kemudian, Mariano membuat debut seniornya saat menang 2-1 atas Celta de Vigo, menggantikan Álvaro Morata di menit ke-77. Pada tanggal 26 Oktober, sekali lagi dari bangku cadangan, ia mencetak gol pertamanya untuk "Merengues" untuk mengakhiri kemenangan 7-1 di Cultural y Deportiva Leonesa di Copa del Rey. Di leg kedua, ia menambahkan hat-trick untuk kemenangan agregat 13<unk>2, termasuk gol ke-23 yang merupakan gol tercepat timnya dalam kompetisi. Mariano mencetak gol pertamanya pada 10 Desember, menyamakan hasil dalam kemenangan comeback 3-2 di kandang Deportivo de La Coruña. Kemudian bulan itu, dia adalah bagian dari skuad yang memenangkan
Piala Dunia Klub FIFA 2016 di Jepang, tetapi tidak tampil di salah satu pertandingan Real Madrid. Mariano membuat delapan penampilan saat Madrid memenangkan La Liga 2016/17. Dia adalah pemain cadangan saat Madrid memenangkan Liga Champions UEFA 2016/17.