Di musim 2016, pebalap Italia ini hanya menjadi runner-up dengan catata dua kemenangan: GP Spanyol dan Catalunya.
Musim berikutnya, prestasi Rossi menurun dengan menempati peringkat kelima. Penurunan ini tidak terlepas dari sejumlah persoalan, baik teknis maupun non teknis, seperti performa motor yang kurang impresif dan juga cedera yang dialami Rossi.