Zur Saison 2021 wechselte Rossi zum Petronas Yamaha Sepang Racing Team. Im Vorfeld des Großen Preises der Steiermark kündigte er am 5. August 2021 seinen Rücktritt als aktiver Fahrer zum Ende der Saison an. In der Saison 2022 wird er ein eigenes Team in der MotoGP an den Start bringen, das von Saudi Aramco gesponsert und den Namen "Aramco Racing Team VR46" tragen wird.