I 1987 satte Montana en personlig rekord med 31 touchdownpasninger over 13 kamper. Montana var en av spillerne som begikk streikebrudd under NFLPA-streiken, og kastet fem touchdowns mot erstatningsspillere. Han satte også en NFL-rekord for flest fullførte pasninger på rad (22), hadde 3 054 pasningsyards, og en passer rating på 102,1. Selv om 49ers avsluttet sesongen med sitt beste resultat i NFL tapte de mot Minnesota Vikings i divisjonsrunden av sluttspillet.