Tercatat Bagnaia melewati seri Moto3 di Prancis dan Jerman akibat cedera.
Di akhir musim Bagnaia hanya mampu mengoleksi 50 poin.
BACA JUGA:Valentino Rossi: Pecco, Pilih Ban yang Benar!
Di musim 2015 Bagnaia tetap bertahan di kelas Moto3.
Kali ini ia kembali pindah tim bergabung dengan Tim Aspar Racing Mahindra.
Di tim tersebut Bagnaia menjadi rekan satu tim dengan Juanfran Guevara dan Red Bull MotoGP Rookie, Jorge Martin.
Di musim perdana dengan tim baru ini Bagnaia langsung moncer.
Bagnaia naik podim pertama di MotoGP Prancis 2015, yang menyelesaikan balapan di posisi ektiga.
Catatan positif lainnya terjadi Mugello, Bagnaia kehilangan podium setelah kalah cepat 0,003 detik dari Romano Fenati.
Bagnaia menyudahi kejuaraan dunia Moto3 di musim tersebut dengan menempati posisi 14 dengan 76 poin.
Musim berganti pada 2016, Bagnaia memulai musim dengan baik setelah naik podium 3 di Qatar dan Jerez.
Saat tampil di kandangnya yaitu Mugello, Bagnaia mengamankan podium 3 usai mengalahkan Niccolò Antonelli dengan gap 0,006 detik.
Diikuti oleh kecelakaan di Barcelona, Bagnaia mencetak kemenangan pertama di Grand Prix TT Assen, Belanda.
Bagnaia juga mengantarkan Mahindra meraih kemenangan pertama di kelas Moto3.
Setelah dua balapan itu dan Bagnaia mengalami kecelakaan saat balapan di sirkuit Brno, Ceko.
Bagnaia mendapat Pole Pole pertamanya di Grand Prix Inggris, dengan kondisi hujan.