Mario Gentili fuhr Radrennen als Amateur; sein Schwerpunkt lag auf Steherrennen. 1985 wurde er in dieser Disziplin Dritter bei den UCI-Bahn-Weltmeisterschaften in Bassano del Grappa. 1986 in Colorado Springs sowie 1987 in Wien wurde er jeweils Weltmeister hinter Schrittmacher Walter Corradin.