Vinales telah 3 tahun membalap di arena MotoGP. Pada tahun pertamanya membalap di arena MotoGP, Vinales yang bergabung dengan tim Suzuki hanya mampu berada di posisi ke 12 pada klasemen akhir MotoGP 2015.
Pada tahun selanjutnya Vinales mampu bersaing dengan para pembalap MotoGP yang lebih berpengalaman sehingga berhasil menduduki peringkat keempat pada klasemen akhir MotoGP 2016.