Après beaucoup de changement dans les écuries, Yamaha décide de prolonger Maverick Viñales pour deux ans. Il est donc de retour en 2019 avec son coéquipier Valentino Rossi, et portera le , un numéro qu'il utilisait plus jeune en championnat Catalan. Lors de la saison 2019, il occupe donc la place de second pilote dans le team Monster Energy Yamaha en compagnie de Valentino Rossi. Il gagne le GP des Pays-bas à Assen et le GP de Malaisie à Sepang. Après une deuxième moitié de saison où sa moto se révèle plus compétitive, il termine à la troisième place du championnat du monde MotoGP 2019, juste devant Álex Rins.