Roadracing-VM 2017 gick Quartararo upp i Moto2-klassen där han körde för Pons Racing. Han kom på trettonde plats i VM. Till säsongen 2018 bytte Quartararo team igen, nu till Speed Up. Quartararos första Grand Prix-seger kom 17 juni 2018 i Katalonien Grand Prix. Han var också först över mållinjen i Japans GP men diskvalificerades på grund av för lågt däckstryck. Quartararo kom tia i VM 2018.