I 2021-sesongen fortsatte Deniz med Tech3, og fikk sin første Moto3-pallplass med 3. plass i Barcelona, etterfulgt av to 2. plasser i Østerrike og Aragon. Han fikk også sin første pole position i Østerrike, men måtte starte bakerst fordi Tech3-teamet valgte å bytte til mønsterløse dekk, men ikke rakk å montere dem før noen få sekunder etter 3-minuttersgrensen før start. Etter løpet i Austin ble han utestengt i 2 løp etter å ha fått skylden for massiv krasj som startet med at han traff Jeremy Alcoba sitt forhjul, som så rullet på tvers av banen og hvems sykkel ble truffet av Andrea Migno og Pedro Acosta som begge ble kastet opp i luften. På mirakuløst vis gikk alle uskadd fra hendelsen, og Deniz ble erstattet av Daniel Holgado i de to løpene han var utestengt. Deniz avsluttet sesongen med tre pallplasser og kom på 11. plass i mesterskapet med 95 poeng.