Valentino Rossi 17 évesen debütált a sorozatban, és rögtön az első szezonjában győzni tudott (1996, Csehország, Brno). Ebben az évben kilencedik lett a világbajnokságban, de a következő szezonban 321 pontot gyűjtve magabiztosan zsebelte be első világbajnoki címét a nyolcadliteres kategóriában.
Innentől nem volt megállás, 1999-ben nyert 250-ben, majd 2001-ben az ötszázas kétütemű, míg 2002-ben a 990-es négyütemű motorral is megnyerte a bajnokságot. A sikerszéria egészen 2005-ig tartott, az első két évben Hondával, míg 2004-2005-ben Yamahával szerezte meg az összetett első helyet.
A következő két évben viszonylagos hullámvölgybe került a Doctor, 2006-ban az utolsó futamon úszott el a világbajnoki cím, akkor Nicky Hayden, egy évvel később pedig Casey Stoner kaparintotta meg a híres trófeát. Egyesek már temették az egykori, magabiztos Rossit, ám a Doctor csattanós választ adott a kétkedőknek, amikor 2008-ban szinte hibátlan szezont futva, 373 pontot szerezve nyerte meg nyolcadik világbajnoki címét. 2009-ben ismételni tudott, ám 2010-ben egy súlyos bukás miatt négy futamot ki kellett hagynia, így esélye sem volt megvédeni a világbajnoki címet. Tehetségét és gyorsaságát jól mutatta, hogy sérüléséből visszatérve is folytatta korábbi sorozatát, mindössze négy olyan alkalom volt 2010-ben, amikor nem állhatott dobogóra.
Óriási érdeklődés övezte Rossi ducatis szerződését, rajongók százezrei öltöztek vörösbe, így üdvözölve, hogy kedvenc versenyzőjük hazai motorral vág neki a 2011-es idénynek. Az átigazolás felemás eredményét azóta már ismerjük, hiszen az idei Ducati sem neki, sem csapattársának, Nicky Haydennek nem hozott komoly eredményeket, jelenleg a negyedik illetve ötödik helyen állnak a tabellán, egyelőre győzelem nélkül.
Július 17-én rajtol el a Sachsenringen a gyorsasági motoros világbajnokság idei kilencedik futama, Valentino Rossi 250. alkalommal lesz jelen a rajtrácson. Impozáns az eddigi mérleg: 59 pole pozíció, 174 dobogós helyezés, és 79 győzelem a királykategóriában (500cc és MotoGp összesen). A Doctor jelenlegi tempóját, illetve a Ducatiban rejlő potenciált lehet bírálni, de tény, hogy a MotoGp varázsa és népszerűsége nagyban köszönhető a 46-os rajtszámú motornak, és pilótájának, Valentino Rossinak.