In der Formel-1-Saison 2016 trat McLaren mit unveränderter Fahrerpaarung an. Einsatzfahrzeug war der McLaren MP4-31. Beim Auftaktrennen in Australien kam Button auf Platz 14 ins Ziel. Alonso fiel nach einer schweren Kollision mit Esteban Gutierrez in Runde 17 aus. Aufgrund seiner Verletzungen ging er beim zweiten Saisonrennen in Bahrain nicht an den Start; an seiner Stelle fuhr Stoffel Vandoorne sein Debüt in der Formel 1 und erreichte mit dem zehnten Platz seinen ersten Punkt. Im weiteren Saisonverlauf kristallisierte sich heraus, dass der MP4-31 deutlich konkurrenzfähiger als sein Vorgänger war, so dass auch die beiden Stammpiloten regelmäßige Ankünfte in den Punkterängen erzielen konnten. Die besten Ergebnisse waren dabei zwei fünfte Plätze von Alonso in Monaco und den USA. Mit 76 Punkten erreichte McLaren den sechsten Rang der Konstrukteurswertung, wobei der Vorsprung auf die siebtplatzierte Scuderia Toro Rosso lediglich 13 Punkte betrug.