Keberhasilan menjadi juara dunia musim ini menjadi keberhasilan ketiga Marquez merebut gelar juara dunia MotoGP. Sebelumnya ia menjadi juara di musim 2013 dan 2014.
Setelah start Lorenzo dapat menempati posisi pertama, diikuti Marquez dan Rossi yang menempati pole position di awal lomba. Saat balapan tersisa 21 putaran, Marquez dapat melewati Lorenzo untuk merebut posisi terdepan. Dua putaran kemudian, Rossi melewati Lorenzo untuk menempati posisi kedua.
Namun keunggulan Rossi atas Lorenzo hanya bertahan satu putaran. Rossi terjatuh di lintasan, tak berapa lama setelah pebalap Estrella Galicia Jack Miller terjatuh. Lorenzo pun tak bisa menyelesaikan balapan, ia terjatuh saat tersisa 18 putaran.
Marquez berhasil menempati posisi terdepan sampai akhir balapan, membawa pebalap Spanyol itu memenangi MotoGP Jepang dan merebut gelar juara dunia. Marquez kini menempati urutan pertama klasemen pebalap dengan 273 poin.
Jumlah perolehan poin Marquez dengan kemenangan di Motegi tak lagi bisa dikejar Rossi dan Lorenzo di tiga balapan MotoGP yang tersisa musim ini. Rossi di peringkat kedua klasemen pebalap dengan 196 poin, sedangkan Lorenzo di urutan ketiga dengan 182 poin.
Hasil balapan MotoGP Jepang:
1. Marc Marquez ESP Repsol Honda Team (RC213V) 42m 34.610s
2. Andrea Dovizioso ITA Ducati Team (Desmosedici GP) 42m 37.602s
3. Maverick Viñales ESP Team Suzuki Ecstar (GSX-RR) 42m 38.714s
4. Aleix Espargaro ESP Team Suzuki Ecstar (GSX-RR) 42m 39.336s
5. Cal Crutchlow GBR LCR Honda (RC213V) 42m 49.659s
6. Pol Espargaro ESP Monster Yamaha Tech 3 (YZR-M1) 42m 54.264s
7. Alvaro Bautista ESP Factory Aprilia Gresini (RS-GP) 42m 57.642s
8. Danilo Petrucci ITA Octo Pramac Yakhnich (Desmosedici GP15) 43m 3.165s
9. Scott Redding GBR Octo Pramac Yakhnich (Desmosedici GP15) 43m 3.412s
10. Stefan Bradl GER Factory Aprilia Gresini (RS-GP) 43m 6.940s
11. Katsuyuki Nakasuga JPN Yamalube Yamaha Factory Racing (YZR-M1) 43m 17.455s
12. Yonny Hernandez COL Aspar MotoGP Team (Desmosedici GP14.2) 43m 26.829s
13. Bradley Smith GBR Monster Yamaha Tech 3 (YZR-M1) 43m 28.393s
14. Tito Rabat ESP Estrella Galicia 0,0 Marc VDS (RC213V)* 43m 29.370s
15. Hiroshi Aoyama JPN Repsol Honda Team (RC213V) 43m 34.765s
16. Loris Baz FRA Avintia Racing (Desmosedici GP14.2) 43m 39.050s
17. Hector Barbera ESP Ducati Team (Desmosedici GP) 44m 17.576s
18. Mike Jones AUS Avintia Racing (Desmosedici GP14.2) +1 lap
Jorge Lorenzo ESP Movistar Yamaha MotoGP (YZR-M1) DNF
Valentino Rossi ITA Movistar Yamaha MotoGP (YZR-M1) DNF
Jack Miller AUS Estrella Galicia 0,0 Marc VDS (RC213V) DNF
Eugene Laverty IRL Aspar MotoGP Team (Desmosedici GP14.2) DNF