MotoGP第16戦オーストラリアGP、MotoGPクラスは、オーストラリアのフィリップアイランドサーキットで決勝レースを行ない、カル・クロッチロウ（ホンダ）が優勝した。
MotoGPクラスの決勝レースは気温12度、路面温度33度のドライコンディションで争われた。好スタートを切ったのは3番グリッドのポル・エスパロガロ（ヤマハ）。ポールスタートのマルケスは1周目の4コーナーでポル・エスパロガロを交わしてトップに浮上すると、後続とのリードを広げ、4周目には2番手以下に2秒8のリードを取って独走態勢を築く。レース序盤は2番手をクロッチロウ、アレイシ・エスパロガロ（スズキ）、ポル・エスパロガロ、アンドレア・ドビジオーゾ（ドゥカティ）が争い、後方から追い上げてきたバレンティーノ・ロッシ（ヤマハ）が7周目に2番手争いの集団に追いつき、9周目のストレートエンドで3番手に浮上する。この時点でクロッチロウは単独2番手に立っており、トップを行くマルケスを追っていた。
トップを快走していたマルケスだったが、9周目の4コーナーでスリップダウン、リタイアに終わってしまう。これでクロッチロウがトップに立ち、2番手争いの先頭にロッシが浮上。クロッチロウはここから1分29秒台を連発して逃げにかかり、単独2番手に浮上したロッシは1分30秒台での周回が続き、その差が広がっていく。レース中盤にはその差は約4秒に広がり、クロッチロウはその後も危なげないペースで周回を重ね、結局、一度も背後を脅かされることなく、トップでチェッカーを受け、チェコGPに続いて今シーズン2勝目をドライコンディションのレースでマークした。
ロッシは単独2位でゴール、3位には追い上げたマーベリック・ビニャーレス（スズキ）が入賞した。13番グリッドからスタートしたビニャーレスは序盤は中団に沈んでいたが、中盤にポル・エスパロガロを交わした後、3番手を争っていたアレイシ・エスパロガロ、ドビジオーゾに追いつくと、23周目に3番手に浮上。そのままポジションを守り、日本GPに続いて2戦連続で3位表彰台に立った。
4位にドビジオーゾ、5位にポル・エスパロガロが続き、ホルヘ・ロレンソ（ヤマハ）は序盤から単独走行が続き、自らポジションをばん回することができず、上位の脱落にも助けられて6位入賞。
終盤まで接戦が繰り広げられた7位争いをスコット・レディング（ドゥカティ）が制し、ゴールライン直前にスリップから抜け出した、ブラドリー・スミス（ヤマハ）が8位、9位にダニロ・ペトルッチ（ドゥカティ）、10位にジャック・ミラー（ホンダ）の順で続いた。
ステファン・ブラドル（アプリリア）は11位、アルバロ・バウティスタ（アプリリア）は12位、ヨニー・エルナンデス（ドゥカティ）は13位、ユージン・ラバティ（ドゥカティ）は14位、マイク・ジョーンズ（ドゥカティ）は15位に入賞。ティト・ラバット（ホンダ）は16位でゴール。代役参戦のニッキー・ヘイデン（ホンダ）は7番手争いの集団でバトルを繰り広げていた26周目に4コーナーで転倒、再スタートし17位でチェッカーを受けた。
終盤まで3番手争いを展開していたアレイシ・エスパロガロは23周目の4コーナーで転倒リタイア、エクトル・バルベラ（ドゥカティ）は25周目に6コーナーで転倒リタイア。ロリス・バズ（ドゥカティ）はスタート直後にリタイアに終わった。
