Pemilik inisial VR46 ini pindah ke kelas utama GP 500 cc di musim balap 2000 bersama tim pabrikan Honda.
Setelah kelas utama berganti nama jadi MotoGP di 2002, Rossi bersama Honda sampai 2003.
Mulai 2004 Valentino Rossi membela tim pabrikan Yamaha hingga 2010.
Kelahiran Urbino, Italia ini hengkang ke tim pabrikan Ducati untuk musim 2011 dan 2012.
Kemudian kembali lagi ke pangkuan Yamaha pada 2013 sampai kini dan hingga 2020 nanti.
Sepanjang kariernya, Rossi menyandang 9 kali juara dunia.
Sekali di GP 125 cc (1997) dan GP 250 cc (1999) dan 7 kali di kelas utama (2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2008, 2009).
Musim 2018 ini Rossi terus memburu gelar juara dunia ke-10.