Completare la seguente frase: Nel 2016, Bagnaia ha iniziato la stagione con un podio a Losail e un altro podio a Jerez, terminando 3 ° in entrambe le occasioni. Alla sua gara di casa in Italia, Bagnaia si è assicurato un'altra terza posizione battendo Niccolò Antonelli di 0,006 secondi. A seguito di un incidente a Barcellona, Bagnaia ha assicurato la sua prima vittoria al Gran Premio nella storica
Il circuito di Assen nella sua 59esima gara in Moto3 ed è stata anche la prima vittoria per Mahindra. Ora aveva 4 podi nelle prime 8 gare della stagione e si ritrovò a lottare per il titolo. Dopo due gare medi e un incidente a Brno, Bagnaia ha ottenuto la sua prima pole position a Silverstone colpita dalla pioggia e ha finito secondo dietro Brad Binder in una gara emozionante. Bagnaia ha vinto la sua seconda gara della stagione a Sepang, vincendo la gara comodamente con un grande divario dopo che Brad Binder, Joan Mir e Lorenzo Dalla Porta sono caduti nella stessa curva durante l'inizio della gara, che era piena di crash multipli. Ha terminato la stagione con 145 punti per piazzarsi quarto nel Campionato Moto3 con un totale di 2 vittorie e 6 podi. Bagnaia ha avuto l'opportunità di finire secondo nel Campionato del Mondo dietro Brad Binder, ma è stato purtroppo eliminato sia a Phillip Island che a Valencia da Gabriel Rodrigo. Rodrigo ha respinto Fabio Di Giannantonio in Australia che è andato a raccogliere Bagnaia con lui. A Valencia Rodrigo ha fatto un incidente in alto sul primo giro, avvicinandosi all'ultima curva, ancora una volta Bagnaia è andato giù inevitabilmente.