VfB 슈투트가르트
2009년 여름에 이탈리아 국가대표인 파비오 그로소가 영입되고 우루과이 국가대표의 마르틴 카세레스가 FC 바르셀로나에서 임대됨에 따라, 몰리나로는 2010년 1월 5일, 그는 잔여 2009-10 시즌동안 VfB 슈투트가르트 임대에 합의하였다. 2010년 6월 1일, VfB 슈투트가르트는 2014년 6월까지 지속되는 영구 이적 제의를 하였고, 몰리나로는 이에 합의하였다. 유벤투스 FC는 6월 14일에 €3.9M의 이적료에 이적 합의가 완료되었다고 발표하였다.