In 2016 was de auto van Williams opnieuw minder goed dan het vorige seizoen en Massa kende halverwege het seizoen een periode van vier races waarin hij geen punten scoorde. Op 1 september 2016, voorafgaand aan de Grand Prix van Italië, maakte Massa bekend aan het eind van het seizoen zijn Formule 1-carrière na vijftien jaar te beëindigen. Op 21 december 2016 werd bekend dat Massa zijn carrière toch niet beëindigt en in 2017 opnieuw voor Williams zal gaan rijden.