I tillegg til endagsklassikerne hadde også Moser noe suksess i treukersrittene – Grand Tours. Han deltok kun en gang i Tour de France, i 1975, han vant den første ungdomstrøya som ble delt ut, men ble bare nummer 7 sammenlagt fordi de høye fjellene passet ikke hans måte å kjøre på. Likevel vant han Giro d'Italia i 1984, bl.a fordi det var en usedvanlig flat rute der Moser kunne bruke fordelen av sine tempoegenskaper til å slå klatrerne sammenlagt. I tillegg til sin sammenlagtseier vant han Maglia ciclamino (poengtrøya) fire ganger; i 1976, 1977, 1978 og 1982.