Nel 2016 passa a guidare la Ducati Desmosedici del team Pramac Racing; il compagno di squadra è Danilo Petrucci. Ottiene un terzo posto nel Gran Premio d'Olanda ad Assen, in una gara caratterizzata da doppia partenza a causa della forte pioggia. Conclude la stagione al 15º posto con 74 punti. Nel 2017 è nuovamente pilota titolare in MotoGP, con lo stesso team e lo stesso compagno di squadra della stagione precedente. Ottiene come miglior risultato due settimi posti (Qatar e San Marino) e termina la stagione al 14º posto con 64 punti. Nel 2018 passa a guidare l'Aprilia RS-GP del Aprilia Racing Team Gresini, con compagno di squadra Aleix Espargaró. Ottiene come miglior risultato un undicesimo posto in Comunità Valenciana e termina la stagione al 21º posto con 20 punti.