Set setmanes després del Tour va participar en la cursa en línia del Campionat del món en ruta que es va celebrar a Mendrisio, Suïssa. El recorregut era força accidentat i constava de diversos circuits. Merckx formava part d'una escapada de cinc homes quan tan sols faltaven cinc voltes per acabar. Després d'atacar a manca de dues voltes, Merckx i Gimondi van arribar a la meta, on Merckx s'imposà per quatre llargs de bicicleta. Va tancar la temporada de 1971 amb la primera victòria a la Volta a Llombardia. Aquesta victòria significava que Merckx havia guanyat els cinc Monuments. Durant la temporada hivernal va ser atès per un metge de la pelvis.