Zinedine Zidane entrenatzaileak 2016ko abuztuaren 20an, Karim Benzema aurrelariak bizkarreko lesio bat izan ondoren, talde nagusian sartu zuen Mariano. Astebete geroago, Mariano bere senior debuta egin zuen Celta de Vigoren aurkako 2-1ko garaipenean, 77. minutuan Álvaro Morata ordezkatuz. Urriaren 26an, berriz ere aulkitik, bere lehen gola sartu zuen "Merengues" taldean, 7-1ko garaipena lortuz Cultural y Deportiva Leonesa-ren aurka, Copa del Rey-an. Bigarren partidan, hat-trick bat egin zuen 13<unk>2ko garaipen orokorrarekin, bere taldeko gol azkarrena izan zen 23 segunduko gola barne. Marianek bere lehenengo gola egin zuen abenduaren 10ean, Deportivo de La Coruñaren aurkako 3 eta 2ko garaipenean berdinduz. Hilabete beranduago, 2016ko FIFA Kluben Munduko Kopa irabazi zuen taldeko kide izan zen.
Japonian, baina ez zen Realeko partidurik batean ere agertu. Mariano zortzi partida jokatu zituen Madrilek 2016-17 La Liga irabazi zuenean. Laguntza izan zen Madril taldeak 2016-17ko UEFA Champions League irabazi zuenean.