Après avoir connu leur première défaite de la saison en course, les Mercedes sont battues pour la seule fois de la saison en qualifications au Grand Prix de Monaco, Rosberg s'incline pour environ deux dixièmes de seconde face à la Red Bull-TAG Heuer de Daniel Ricciardo, après onze pole positions consécutives depuis le Grand Prix du Japon 2015. Lors de la course, Rosberg perd pied au fil des tours en raison d'un mauvais choix de pneus et Hamilton est aux prises avec Ricciardo. Une grosse erreur dans le stand Red Bull permet à l'Anglais de reprendre le commandement et de s'imposer alors que Rosberg termine septième, au coude-à-coude avec la Force India de Nico Hülkenberg. Au Canada, Hamilton et Rosberg occupent la première ligne mais s'élancent mal, ce qui profite à Sebastian Vettel. Les Mercedes entrent en contact au premier virage et Rosberg termine cinquième. Hamilton parvient à battre Vettel grâce à une meilleure stratégie d'arrêts aux stands menée par Mercedes et remonte sur Rosberg au championnat des pilotes. À l'occasion du retour du Grand Prix d'Europe, sur le nouveau circuit de Bakou, Rosberg réalise un autre grand chelem alors que Hamilton se trouve en difficulté, se qualifiant dixième après un accident en Q3 et terminant cinquième.