Ducati doit une bonne part de sa notoriété à ses victoires en compétition moto, notamment dans le championnat Superbike. Depuis 2003, Ducati s’est aussi lancé dans le championnat MotoGP, le plus élitiste et disputé avec, à l’époque, la présence simultanée de Yamaha, Honda, Kawasaki, Suzuki et Aprilia.
Ducati remporte une victoire avec Loris Capirossi et se place second au championnat constructeur. Les rouges enfoncent le clou en 2007 ; La nouvelle Desmosedici est exceptionnelle, tout comme Casey Stoner qui empoche le titre mondial. L’Australien, au guidon de sa fougueuse Ducati, reste depuis le principal rival de Valentino Rossi.