In 2016 maakte Quartararo binnen de Moto3 de overstap naar het team Leopard Racing, waarbij hij op een KTM uitkwam. Hij kende een enigszins teleurstellend tweede seizoen in het kampioenschap, vierde plaatsen in Oostenrijk en Maleisië waren zijn beste klasseringen. Met 83 punten zakte hij terug naar de dertiende plaats in de eindstand met 83 punten.