 Pari gbolohun ti o tẹle: Ni ọdun 2016, Bagnaia bẹrẹ akoko naa pẹlu ipari podium ni Losail ati ipari podium miiran ni Jerez, ti o pari 3rd ni awọn ayeye mejeeji. Ni idije ile rẹ ni Ilu Italia, Bagnaia gba ipo kẹta miiran ti o ṣẹgun Niccolò Antonelli nipasẹ awọn aaya 0.006. Lẹyìn tí Bagnaia ṣubú ní Barcelona, ó gba ife ẹyẹ Grand Prix rẹ àkọkọ ní Assen nínú ìdíje Moto3 rẹ tí ó jẹ ìkọkàndínlọgọta, ó sì jẹ ìṣẹgun àkọkọ fún Mahindra. Ó ti gba ìjókòó mẹrin nínú ìdíje mẹjọ àkọkọ nínú sáà náà, ó sì rí i pé òun ń jà fún oyè náà. Lẹyìn ìdíje méjì tí kò fi bẹẹ gbajúmọ àti ìjàmbá ní Brno, Bagnaia gba ipò àkọkọ nínú ìdíje Silverstone tí òjò ti bà jẹ, ó sì parí ní ipò kejì lẹyìn Brad Binder nínú ìdíje amóríyá kan. Bagnaia jawe olubori re keji ninu idije akoko naa ni : Sepang, gba ife-ije naa ni irọrun pẹlu aafo nla lẹhin Brad Binder, Joan Mir ati Lorenzo Dalla Porta gbogbo wọn ṣubu ni igun kanna lakoko ibẹrẹ ti ere-ije, eyiti o kun pẹlu awọn ijamba pupọ. O pari akoko naa pẹlu awọn aaye 145 lati gbe ipo kẹrin ni Moto3 Championship pẹlu apapọ awọn aṣeyọri 2 ati awọn podiums 6. Bagnaia ni anfaani lati pari ni ipo keji ninu idije ife ẹyẹ agbaye lẹyin Brad Binder ṣugbọn laanu ni wọn yọ kuro ni Phillip Island ati Valencia nipasẹ Gabriel Rodrigo. Rodrigo lé Fabio Di Giantonio tó wà ní Ọsirélíà kúrò, ẹni tó lọ kó Bagnaia jọ. Ní Valencia Rodrigo ṣe ìjábọ gíga ní ìpele àkọkọ tí ó súnmọ igun kẹyìn, Bagnaia tún ṣubú lọnà tí kò ṣeé yẹra. 