Lorenzo anunció su movimiento a Ducati antes de la primera carrera europea del año en Abril y lideró el campeonato un mes más tarde después de seis carreras, de las cuales pudo ganar 3.
Tras haber sido impactado en el Gran Premio de Cataluña de Barcelona por Andrea Iannone representó el inicio de la caída de Lorenzo, con una caída en condiciones húmedas y frías también fue evidente que se caía de la contienda por el título.
Su compañero de equipo en Yamaha, Valentino Rossi, selló el segundo puesto en el campeonato detrás de Marc Márquez en el Gran Premio de Malasia, con Lorenzo bien colocado para asegurarse el tercer puesto, por delante de su reemplazo en 2017, Maverick Vinales.
«Fue muy bueno al principio, empezamos de la mejor maner, fue casi perfecto hasta Barcelona. Y todo salió mal en Barcelona, especialmente con condiciones de frío o con lluvia, no me sentí muy bien con el neumático delantero en especial. Ha sido difícil ser consistente como normalmente soy y me costó encontrar un buen equilibrio y buena confianza con estos neumáticos. Afortunadamente en el futuro, Michelin tendrá la experiencia de este año para mejorar los neumáticos o adaptarlos mejor a cada pista y con seguridad todos los pilotos tendrán menos problemas. Siendo honesto, he cometido muchos errores y no puedes luchar por el campeonato así».
Lorenzo se unió a Yamaha como novato en 2008, tras haber ganado un par de títulos de 250cc, y ha ganado 43 de sus 155 arrancadas en MotoGP desde entonces.
