Erstmals in der Geschichte der Motorrad-Weltmeisterschaft sind zwei Brüder Weltmeister. Alex Marquez entschied den Moto3-Titelshowdown in Valencia für sich. Zwar gewann Jack Miller das Rennen, doch für Marquez war Rang drei genug, um zwei Punkte Vorsprung in der Weltmeisterschaft ins Ziel zu retten. Zwischen den Titelrivalen kam Isaac Vinales ins Ziel.
Von Startplatz zwei aus erwischte Jack Miller den besten Start und schoss an Polesetter Niccolo Antonelli vorbei in Führung. Der Italiener reihte sich hinter ihm ein. Auf Rang drei folgte Isaac Vinales, Marquez fiel von Position drei auf vier zurück. Miller zog das Tempo an der Spitze gleich voll an und fuhr einen kleinen Vorsprung heraus. Im zweiten Umlauf ging Vinales an Antonelli vorbei, eine Runde später musste der Polesetter auch Marquez ziehen lassen. Bei diesem Stand wäre Marquez Weltmeister gewesen, denn im Fall eines Miller-Sieges war für ihn jede Podiumsplatzierung genug.
In der vierten Runde übernahm Vinales die Führung von Miller und es bildete sich eine vier Mann starke Führungsgruppe. Miller musste nun hoffen, dass Marquez nicht unter die ersten Drei kam. Antonelli entriss dem Estrella-Galicia-Piloten tatsächlich wieder den dritten Platz, wodurch Miller, der inzwischen wieder führte, mit einem Punkt Vorsprung Champion gewesen wäre.
Die Positionen in der Spitzengruppe wechselten ständig, wodurch sich die Verfolger wieder annähern konnten. Eine ideale Situation für Miller, der nun hoffen durfte, dass weitere Fahrer Marquez in Kämpfe verwickeln würden. Nach einem Drittel der Renndistanz hatte sich die Lücke geschlossen und acht Piloten lagen nun an der Spitze in einem Pulk. Neu hinzugekommen waren Danny Kent, Efren Vazquez, John McPhee und Alex Rins.
In der elften Runde wurde es erstmals dramatisch. Antonelli und Marquez kollidierten im Kampf um Platz drei und der Weltmeisterschaftsführende rutschte auf den sechsten Platz zurück. Er musste sich nun wieder mindestens auf Rang drei nach vorne kämpfen. Das gelang ihm recht bald, doch wurde er in Folge auch ständig wieder von anderen Piloten überholt und rutschte auf den für ihn zu schlechten vierten Platz zurück.
Marquez und Miller kollidieren
Pikant wurde es in der zweiten Rennhälfte, als auch Marquez' Teamkollege Alex Rins in den Kampf an der Spitze eingriff. Er überholte seinen Stallgefährten und es schien, als würde er seinem Team keinen Gefallen tun. Eine Runde später verwickelte er aber auch Miller in einen harten Zweikampf und Miller fiel auf Platz vier zurück. Er kämpfte sich aber wieder nach vorne und berührte sich dabei erstmals in diesem Rennen mit Marquez. Dann machte er Jagd auf den Führenden Vinales, während Marquez auf Rang drei lag. Acht Runden vor Schluss lag Miller wieder in Führung. Marquez rutschte sechs Runden vor Ende wieder auf den vierten Platz zurück, Miller wäre Weltmeister gewesen. Erwähnt sei an dieser Stelle, dass es den Rahmen des Rennberichts sprengen würde, sämtliche Wechsel auf Rang eins der Weltmeisterschaft zu erwähnen.
Fünf Runden vor Schluss folgte die nächste Berührung zwischen Miller und Marquez. Miller fiel auf Platz fünf zurück, Marquez war nur noch Achter. Miller war bald wieder Zweiter, doch Vinales hatte durch die Turbulenzen hinter ihm einen Vorsprung von über 1,5 Sekunden herausgefahren. Und das bei nur noch vier zu fahrenden Runden! Marquez war unterdessen Vierter und hätte so den Titel geholt. Der Spanier schnappte sich auch noch Kent und verbesserte sich auf P3.
Miller verkleinerte den Rückstand auf Vinales konstant, musste aber selbst im Falle eines Sieges nun hoffen, dass noch einer seiner Kollegen Marquez überholte. In der letzten Kurve der vorletzten Runde übernahm Miller wieder die Führung, doch Vinales konterte in Kurve eins. Miller schlug in Turn 2 zurück. Marquez war nach wie vor Dritter, doch knapp hinter ihm lag Kent.
Miller gewann, doch Marquez konnte Rang drei halten und krönte sich so mit zwei Punkten Vorsprung zum Weltmeister. Vinales fuhr auf Rang zwei. Danny Kent wurde Vierter vor Alex Rins und Efren Vazquez. Niccolo Antonelli wurde Siebter vor Miguel Oliveira und Brad Binder. Karel Hanika belegte Platz zehn. Enea Bastianini wurde Elfter vor Alexis Masbou und Jakob Kornfeil. Romano Fenati kam auf Rang 14, Juanfran Guevara holte den letzten Weltmeisterschaftspunkt.
Philipp Öttl stürzte schon früh aus dem Rennen, Luca Grünwald wurde 22.
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