Nel 1977, dopo l'addio al ciclismo della famiglia Molteni, Merckx si accasò alla Fiat France, squadra diretta da Robert Lelangue, con cui già aveva collaborato alla Molteni, e da Raphaël Géminiani. Il suo inizio di stagione fu molto difficile, e non riuscì a ottenere nessun risultato rilevante, scoprendo inoltre di essere affetto da un virus debilitante; nonostante ciò riuscì ad arrivare sesto alla Liegi-Bastogne-Liegi, ma non poté prendere parte al Giro d'Italia. Nella Freccia Vallone era infatti risultato positivo alla fenilpropanolamina insieme ad altri quindici corridori, per errore del medico Michel Debackere, che aveva ritenuto lecito l'uso di questa sostanza, in quegli anni oggetto di sperimentazione. Dopo aver saltato il Giro ottenne la sua ultima vittoria su strada, al Giro di Svizzera, e si piazzò sesto al Tour de France (a 12'38" dal vincitore Thévenet). Vestì inoltre per la tredicesima volta consecutiva la maglia del Belgio ai campionati mondiali su strada professionisti, a San Cristóbal, nei quali si classificò trentatreesimo, ultimo ma comunque all'arrivo: fu la sua ultima apparizione nella gara iridata. La sua stagione si concluse con la vittoria del titolo europeo di americana, il secondo per lui, e con gli ultimi successi nelle sei giorni (comprese quelle di Berlino e Gand), sempre in coppia con Patrick Sercu.