UCI Road World Championships ble holdt i Barcelona, Spania i 1973 og konkurrerte på Montjuich-kretsen. Under landeveiset angrep Merckx med rundt hundre kilometer igjen. Trekningen hans ble preget av Freddy Maertens, Gimondi og Ocaña. Merckx angrep på den siste runden, men ble rullet inn av de tre rytterne. Det kom ned til en spurt mellom de fire, hvorav Merckx kom sist og Gimondi først. Etter landeveiset vant Merckx sin første Paris–Brussel og Grand Prix des Nations. Han vant begge etappene til À travers Lausanne, så vel som Giro di Lombardia, men en dopingpositiv prøve diskvalifisert ham. Han avsluttet sesongen med over femti seire.