Ngalengkepan kalimah di handap ieu: Dina 2016, Bagnaia dimimitian usum kalawan podium finish di Losail jeung podium finish sejen di Jerez, réngsé 3rd dina duanana kali. Dina balapan di Itali Bagnaia ngamankeun posisi ka-3 deui ngéléhkeun Niccolò Antonelli ku 0.006 detik. Dituturkeun ku kacilakaan di Barcelona, Bagnaia diamankeun meunangna Grand Prix kahijina di sajarah
Sirkuit Assen dina balapan Moto3 anu ka-59 na sareng éta ogé kameunangan munggaran pikeun Mahindra. Anjeunna ayeuna ngagaduhan 4 podium dina 8 balapan mimiti usum sareng mendakan dirina berjuang pikeun gelar. Sanggeus dua balapan rata-rata jeung kacilakaan di Brno, Bagnaia meunangkeun pole position kahijina di Silverstone nu kapangaruhan ku hujan sarta ngarengsekeun kadua di tukangeun Brad Binder dina balapan anu ngageterkeun. Bagnaia meunang balapan kadua usum ieu di Sepang, meunang balapan kalayan nyaman kalayan celah anu gedé sanggeus Brad Binder, Joan Mir jeung Lorenzo Dalla Porta kabéh murag di juru anu sarua salila awal balapan, anu dieusi ku sababaraha kacilakaan. Manéhna réngsé usum kalawan 145 poin pikeun nempatkeun 4th di Moto3 Championship kalawan jumlahna 2 ngéléhkeun jeung 6 podium. Bagnaia boga kasempetan pikeun finish 2nd di Championship Dunya balik Brad Binder tapi hanjakalna ieu dibawa kaluar di duanana Phillip Island jeung Valencia ku Gabriel Rodrigo. Rodrigo ngadorong Fabio Di Giannantonio di Australia anu turun sareng ngumpulkeun Bagnaia sareng anjeunna. Di Valencia Rodrigo nyieun kacilakaan dina lap kahiji ngadeukeutan kana tikungan pamungkas, deui Bagnaia turun teu bisa dihindari.