2007年からMotoGPのレギュレーションが変更となった。主な変更点はエンジン排気量に関するもので、安全上の理由から2006年までの990ccから800ccに引き下げられた。そのため各メーカーとも新レギュレーションに対応する新たなマシン開発に迫られたが、ドゥカティはいち早く開発に着手。2006年シーズン半ばで早くも800ccマシン・デスモセディチGP7を完成させテストを開始していた。そしてGP7のデビューレースとなった2007年開幕戦・カタールGPでは新加入のケーシー・ストーナーが優勝を飾って早期テストの成果を見せつけ、以降も勝利を積み重ねてドゥカティに初めてのコンストラクラーズタイトルをもたらしただけでなく、チーム・ライダータイトルを含む三冠を達成させた。2008年も好調を維持し活躍を見せたが、ヤマハ勢の追い上げによりタイトル防衛はならず、2009年は主戦のストーナーが途中で一時休養したことが響き成績を伸ばせなかった。2010年は乗りやすさを重視した改良を行なうことにより全体の底上げを図ると同時にフロントサスペンションにオーリンズの新型サスペンションを採用したが、これが序盤においてストーナーの苦戦を招いてしまった。2008年以降のマシンはストーナー以外は乗りこなせないと言われるほどクセのあるマシンと言われており（事実ストーナーのチームメイトであったマルコ・メランドリやニッキー・ヘイデンはかなりの苦戦を強いられている）、ストーナー曰くスーパーバイク的な乗り方を要求されるマシンであると言う。2011年はストーナーの移籍によりバレンティーノ・ロッシを迎えてシーズンに挑んだが、来期からのレギュレーション変更を見据えてマシンを製作したため車体のセッティングが全く噛み合わず、フレームの素材を変更するなど試行錯誤を続けたが苦戦から抜け出せず、2004年以来のシーズン未勝利に終わった。
1年後の2002年MotoGPイタリアGPにおいてデスモセディチのプロトタイプが発表された。それ以降テストを重ね、2003年開幕戦・日本GPでデビュー。初戦からトップ争いを演じロリス・カピロッシが3位を獲得、第6戦カタルーニャGPでは早くも初勝利を上げた。2004年からは型落ちマシンのプライベートチームへの供給を開始。ワークスチームは2005年からタイヤをブリヂストンに変更して戦闘力を上げ、2006年シーズン終了時までに通算7勝を記録。
エンジンは4ストローク990cc→800cc→1000ccのL型4気筒16バルブ。バルブ開閉機構に一般的なスプリングを用いず、L型2気筒とともにドゥカティの代名詞であるデスモドロミック（強制弁開閉式）を採用。この機構を用いるMotoGPマシンはデスモセディチのみである。フレーム形式はMotoGPマシンで一般的なツインスパーではなく、ドゥカティの市販車でお馴染みのパイプを用いたトラスフレームであったが、2009年仕様からカーボンフレームを採用している。2010年からスイングアームもカーボン製のものが採用されている。2011年のシーズン中にはアルミフレームが採用され、2012年にはこれまでのフレーム構造を改めてスタンダードなアルミツインスパーフレームが採用されている（厳密には一般的なツインスパーとは違い、エンジンをフレームの一部とするこれまでの構造も残されているようである）。タイヤは2003年・2004年がミシュラン、2005年以降はブリヂストンを採用している（ワークスチーム）。
2002年からロードレース世界選手権（MotoGP）の最高峰クラスがGP500からMotoGPクラスに変更されるに伴い、参戦できるマシンのレギュレーションも大きく変わった。特に大きな変更点はエンジン排気量に関するもので、それ以前は2ストロークエンジン（以下2st）・4ストロークエンジン（以下4st）ともに排気量の上限は500ccだった（同じ排気量では2stの方が高出力であり有利である）のが、変更後は4stのみ990ccまでに拡大された。このため4stエンジンのマシンが有利になるため、以前から参戦していたホンダ・ヤマハ・スズキといったメーカーは2000年頃から4st990ccマシンを開発し、2002年からの参戦に備えていた。それに対しドゥカティは4stエンジンを得意としていたため、2st有利だったGP500時代は参戦せず、市販車4stマシンのみで争われるスーパーバイク世界選手権（SBK）に参戦していた。しかしレギュレーション変更によって4st中心となるであろう新生MotoGPクラスへの参戦を決意、2001年に4st990ccL型4気筒エンジン搭載車による参戦を発表した。発表前にはドゥカティの代名詞とも言えるL型2気筒エンジンでの参戦も囁かれていただけに、ドゥカティとして初となるL型4気筒での参戦発表は驚きをもって迎えられた。
デスモセディチ（Desmosedici）とは、ロードレース世界選手権MotoGPクラス参戦を目的としたドゥカティのレース専用オートバイである。また、デスモセディチの性能をほぼ受け継いだ公道仕様車も存在する。「デスモセディチ」という名称は、後述のエンジンバルブ開閉機構デスモドロミックの「デスモ」とバルブ数である16のイタリア語である「セディチ」を合わせたもの。日本語に訳すと「強制開閉16バルブ」という意味になる。また年式を表す「GP-」が名称の後に付き、2006年型は「デスモセディチGP6」で、2010年型は「GP10」となる。
しかし、上記のコメント発表から僅か2ヶ月後の1999年2月15日午後10時02分、胆管癌による心不全のため、親族や池内淳子、長山藍子、石井ふく子らに看取られ神奈川県川崎市の病院で死去。亡くなる前年の1998年1月6日に放送された、日本テレビ開局45周年記念ドラマ「嫁とり婿とり大騒動」への出演が山岡にとってTVドラマでは遺作となった（DVD等は発売されていない）。そして、1998年2月の日生劇場での舞台「おもろい女」(森光子や芦屋雁之助らと共演)が生涯最後の仕事となり、黄疸を化粧で隠して、病状が悪化するなか千秋楽まで演じきった映像が残されている。72歳没。同年7月8月に芸術座で予定されていた単独座長公演『月の光』の舞台を踏まぬままだった。山岡の代役は、親友の池内が務めた（池内は『月の光』による演技により菊田一夫演劇大賞等を受賞）。なお、山岡の死去は、各局のニュース速報でも流れ、連日のワイドショーなどでも大きく報道された。一部スポーツ紙では、一面トップ記事扱いにもなった。築地本願寺で行われた通夜・葬儀には、「これだけ大物俳優・女優が揃う通夜・葬儀は珍しい」と評されるほど多くの俳優仲間・後輩が訪れ、一般の参列者も多く訪れた。喪主は養女が務め、通夜・葬儀の演出は石井ふく子が担当し、弔辞は森光子と長山、蜷川幸雄が読んだ。棺の葬儀場入りの際は、棺を乗せた車が1時間をかけて明治座、帝国劇場、芸術座をまわり、沿道には1万人のファンが集まった。戒名は「華徳院妙伎日久大姉」。遺体は渋谷区の代々幡斎場で荼毘に付された。墓地は東京都墨田区の法恩寺。同年2月19日にTBSが放送した追悼番組は、18.6%の視聴率を獲得した。