Di sisi lain, Jack Miller mampu menyalip Joan Mir di Tikungan 2 untuk mengamankan tempat keempat saat balapan menyisakan sembilan lap.
Bagnaia makin tak terkejar oleh pesaing-pesaing terdekatnya yakni Jorge Martin dan Jack Miller hingga ungul lebih dari 0,6 detik.
Pembalap Ducati berhasil menguasai balapan dengan menempatkan tiga pembalapnya di barisan terdepan.
Francesco Bagnaia akhirnya menjadi pembalap pertama yang menyentuh garis finis disusul Jorge Martin dan Jack Miller.
Adapun Valentino Rossi mengakhiri perlombaan di urutan kesepuluh.
Hasil balapan MotoGP Valencia 2021
| POS | RIDER | NAT | TEAM |
| 1 | Francesco Bagnaia | ITA | Ducati Team (GP21) |
| 2 | Jorge Martin | SPA | Pramac Ducati (GP21) |
| 3 | Jack Miller | AUS | Ducati Team (GP21) |
| 4 | Joan Mir | SPA | Suzuki Ecstar (GSX-RR) |
| 5 | Fabio Quartararo | FRA | Monster Yamaha (YZR-M1) |
| 6 | Johann Zarco | FRA | Pramac Ducati (GP21) |
| 7 | Brad Binder | RSA | Red Bull KTM (RC16) |
| 8 | Enea Bastianini | ITA | Avintia Ducati (GP19) |
| 9 | Aleix Espargaro | ITA | Aprilia Gresini (RS-GP) |
| 10 | Valentino Rossi | ITA | Petronas Yamaha (YZR-M1) |
| 11 | Franco Morbidelli | ITA | Monster Yamaha (YZR-M1) |
| 12 | Andrea Dovizioso | ITA | Petronas Yamaha (YZR-M1) |
| 13 | Alex Marquez | SPA | LCR Honda (RC213V) |
| 14 | Miguel Oliveira | POR | Red Bull KTM (RC16) |
| 15 | Iker Lecuona | SPA | KTM Tech3 (RC16) |
| 16 | Maverick Viñales | SPA | Aprilia Gresini (RS-GP) |
| 17 | Luca Marini | ITA | VR46 Avintia Ducati (GP19) |
| 18 | Danilo Petrucci | ITA | KTM Tech3 (RC16) |
| Alex Rins | SPA | Suzuki Ecstar (GSX-RR) | |
| Takaaki Nakagami | JPN | LCR Honda (RC213V) |