Sechsmal war er beim 24-Stunden-Rennen von Le Mans am Start, mit zwei 13. Plätzen als besten Gesamtergebnissen. 1968 hatte er in der Tertre Rouge einen schweren Unfall in der Nacht, bei dem er sich schwere Brandverletzungen zuzog. Dieser Unfall beendete im Grunde seine Karriere. Bemerkenswert ist die Verknüpfung der Bianchi-Brüder mit dem Rennen Le Mans. Während Mauro 1968 nur knapp dem Rennfahrertod entkam, gewann sein Bruder Lucien mit dem Mexikaner Pedro Rodríguez als Partner das Rennen. Als Mauro ein Jahr später bei den Vortests zum Rennen sein Comeback gab, verunglückte sein Bruder bei einer Trainingsfahrt tödlich. Knapp danach erklärte Mauro seinen endgültigen Rücktritt vom Motorsport und wurde Jahre später Entwicklungsingenieur bei Venturi Automobiles.