Mit seiner überlegenen Trainingsbestzeit vor seinem Yamaha-Teamkollegen und Maverick Viñales zeigt Jorge Lorenzo, dass er beim Großen Preis von San Marino seine schwachen Leistungen in den letzten Rennen vergessen machen will. Der WM-Führende Marc Marquez muss sich mit Startplatz 4 zufriedengeben. Michele Pirro geht vor Andrea Dovizioso als Fünfter ins Rennen. Start: Lorenzo gewinnt den Sprint in die erste Kurve. Dahinter fädeln sich Rossi, Viñales, Marquez, Dovizioso, Pedrosa und Crutchlow ein. 1. Runde: Lorenzo vor Rossi und Viñales lautet die Reihenfolge nach der ersten Runde. Dovizioso liegt bereits mehr als 1,2 Sekunden zurück. 2. Runde: Rossi drückt sich in einem harten Manöver an seinem Teamkollegen vorbei. Marquez hat sich auf Platz 4 gesetzt. Bradl liegt auf dem zwölften Rang. Tito Rabat rutscht mit in Kurve 4 von der Strecke. 3. Runde: Der Lokalmatador aus Tavullia führt mit 0,358 Sekunden vor Lorenzo. Marquez berührt Vinales beim Überholmanöver, Dovizioso nützt die Situation und verdrängt den Suzuki-Piloten auf die fünfte Position. Dahinter verteidigt Pedrosa seinen sechsten Platz gegen Crutchlow. Bradl kann Platz 12 behaupten. 4. Runde: Rossi kann sich mit der schnellsten Rennrunde leicht von seinem Verfolger absetzen. 5. Runde: Rossi, Lorenzo, Marquez, Dovizioso, Pedrosa, Viñales, Crutchlow, Pirro, Aleix Espargaró, Pol Espargaró, Petrucci, Bradl, Bautista, Redding, Laverty lautet die Reihenfolge der Top 15. 7. Runde: Rossi hat bereits über eine Sekunde Vorsprung, Marquez robbt sich langsam an Lorenzo heran. Alex Lowes macht es seinem Zwillingsbruder nach und schmeißt sein Motorrad neben die Strecke. 8. Runde: Marquez klebt am Hinterrad von Lorenzo und lautet auf einen Fehler seines Landsmanns. Pedrosa hat sich auf den vierten Platz gesetzt und liegt mehr als eine Sekunde vor Dovizioso, dem Viñales dichtauf folgt. 10. Runde: Rossi liegt nach wie vor ungefährdet an der Spitze. Die Zuschauer sehen packende Duelle zwischen Lorenzo und Marquez sowie Dovizioso und Viñales. Bradl hält den zwölften Rang vor seinem Aprilia-Stallkollegen Bautista. 11. Runde: Crutchlow, der in Misano seinen hundertsten Grand Prix fährt, macht Boden auf Dovizioso gut, der den fünften Platz an Viñales verloren hat. 12. Runde: Pedrosa dreht die schnellsten Runden und kann seinen Rückstand auf Marquez auf unter eine Sekunde verringern. 13. Runde: Pedrosa, der im Gegensatz zu Marquez auf einen weichen Vorderrad gesetzt hat, fährt 1.33,004 und stellt damit einen neuen Rundenrekord auf. Der kleine Spanier fliegt förmlich an seinem Teamkollegen vorbei auf den dritten Platz. 14. Runde: Bei Halbzeit lautet Rossi knapp eine Sekunde vor Lorenzo, Pedrosa, Marquez, Viñales, Dovizioso, Crutchlow, Pirro, Pol Espargaró, Aleix Espargaró, Petrucci, Bautista, Bradl, Laverty, Barbera, Redding, Hernandez, Fores und Rabat. 16. Runde: Pedrosa lässt auch Lorenzo keine Chance und nimmtdie Verfolgung auf Rossi auf. Marquez ist als Vierter nur in der Rolle des interessierten Zusehers. 17. Runde: Aleix Espargaró landet als Zehntplatzierter im Kiesbett. 20. Runde: Pedrosa greift Rossi und setzt sich in einem haarigen Manöver vor den neunfachen Weltmeister. Lorenzo ist über eine Sekunde zurück an der dritten Position. Marquez hat über 4,5 Sekunden Rückstand. Viñales, Dovizioso, Crutchlow liegen auf den Rängen 5 bis 7. Bradl ist nach dem Sturz von Aleix Espargaró wieder Zwölfter. 21. Runde: Vale hat Mühe am Spanier dran zu bleiben. Pirro, der die Werks-Ducati vom verletzten Iannone übernommen hat, überholt Crutchlow. 24. Runde: Rossi kämpft verbissen, um die Chance, auf einen weiteren Heimsieg. Nach einem leichten Verbremser liegt er allerdings bereits beinahe eine Sekunde zurück. 28. und letzte Runde: Pedrosa leistet sich keinen Fehler und braust mit einem Vorsprung von 2,837 Sekunden vor Rossi über die Ziellinie und feiert nach 2010 den zweiten MotoGP-Sieg auf der Rennstrecke in Misano. Lorenzo komplettiert vor Marquez die Top-3. Viñales, Dovizioso, Pirro, Crutchlow, Pol Espargaró, Bautista, Petrucci, Bradl, Barbera, Laverty, Redding, Hernandez, Rabat sehen die Zielflagge. Unglaublich, aber wahr, Pedrosa, der seit Sepang 2015 auf einen weiteren Erfolg warten musste, setzt die erstaunliche Serie von acht unterschiedlichen Siegern in der der MotoGP-Saison 2016 fort. Vor gewannen Lorenzo, Rossi, Marc, Miller, Iannone, Crutchlow und Viñales. Obwohl sich Rossi Pedrosa geschlagen geben muss, verringert er seinen Rückstand auf Marquez in der Weltmeisterschaft um weitere sieben Zähler.