कुछ टिप्पणीकारों का कहना है कि एक घटिया मशीन (यामाहा M1-YZR) के जरिए रॉसी अपने पिछले साल के विश्व चैंपियनशिप जीत को दुबारा हासिल करने में सक्षम नहीं हो पाएंगे, खासकर RC211V में परिवर्द्धन और होंडा के मैक्स बियागी तथा सेटे गिबर्नो जैसों के होने की वजह से. हर पहलू से RC211V बहुत ही बेहतर मशीन थी, हालांकि यह अपेक्षित था कि रॉसी और जेरेमी बर्गेस (होंडा में रॉसी के मुख्य मैकेनिक, जिन्हें रॉसी ने अपने साथ चलने के लिए मना लिया) के चले जाने से फासला कम हो जाएगा.

सुरक्षा कारणों से सुज़ुका को सूची से अलग कर दिए जाने से सीजन की पारंपरिक पहली रेस 2004 में दक्षिण अफ्रीका के वेलकोम में शुरू हुई. रॉसी ने रेस जीत ली और वे एकमात्र ऐसे राइडर बन गये जिन्होंने विभिन्न निर्माताओं के साथ रेस में लगातार जीत हासिल की, पिछले मौसम में उन्होंने होंडा के साथ अंतिम रेस जीती थी। रॉसी ने उस सीजन में और भी आठ जीत प्राप्त की, मुख्य रूप से सेटे गिबर्नो के साथ जूझते हुए, रॉसी ने फिलिप द्वीप में सीजन की समाप्ति से पहले की चैंपियनशिप निश्चित कर ली. रॉसी ने 304 अंकों के साथ सत्र समाप्त किया, जबकि गिबर्नो को 257 अंक मिले और मैक्स बियागी 217 अंक के साथ तीसरे स्थान पर रहे.

2005 ग्रांड प्रिक्स मोटरसाइकिल रेसिंग सीजन में, रॉसी ने अपना 7वां विश्व चैंपियनशिप खिताब और 5वां लगातार MotoGP चैंपियनशिप जीता. उन्होंने कुल 367 अंक प्राप्त किये, जो कि द्वितीय स्थान पर रहने वाले मार्को मेलान्द्री (220 अंक) से 147 अंक अधिक है और निकी हैडन 206 अंक के साथ तीसरे स्थान पर रहे.

2006 MotoGP सीजन एक बार फिर रॉसी के साथ शुरू हुआ, चैंपियनशिप के लिए वे पसंदीदा रहे, लेकिन सीजन के पूर्वार्द्ध में उनका प्रदर्शन अच्छा नहीं रहा. लगभग पूरे सीजन में हेडन ने अंकों की बढ़त बनाये रखी, लेकिन रॉसी धीरे-धीरे अंकों की सीढ़ी चढ़ने का काम करते रहे. मोटेगी के बाद ही रॉसी ने हेडन के बाद दूसरे स्थान पर कब्जा किया। पुर्तगाली ग्रांड प्रिक्स में सीजन के आखिरी से पहली रेस में हेडन को बाहर रखकर उनकी जगह उनके साथी डैनी पेड्रोसा ने ली और उन्होंने रेस समाप्त नहीं किया। इससे रॉसी को अंकों की बढ़त मिल गयी, तब सीजन की सिर्फ एक रेस बाकी थी। हालांकि, वालेंसिया में आखिरी रेस में शुरुआत में ही रॉसी दुर्घटनाग्रस्त हो गये और हेडन ने 2006 MotoGP चैंपियनशिप जीत ली. द्वितीय स्थान पाकर रॉसी ने सीजन समाप्त किया।

नयी यामाहा YZR M1-800cc की सवारी के साथ 2007 सीजन की MotoGP के लिए रॉसी वापस लौटे. कतर में हुई पहली रेस में वे दुकैती देस्मोसेदिसी सवार कैसी स्टोनर के बाद दूसरे स्थान पर आये. रॉसी ने सीजन के दूसरे दौर में स्पेन में सीजन की दूसरी रेस जीती और उस सीजन में तीन और रेस में जीत हासिल की. उस सीजन में स्टोनर हावी रहे, दस रेस जीतकर उन्होंने अपना पहला खिताब प्राप्त किया, 125 अंकों के स्पष्ट अंतर से डैनी पेड्रोसा दूसरे स्थान पर रहे. वालेंसिया के अंतिम रेस में पेड्रोसा की जीत के साथ रॉसी के रिटायर्मेंट को मिलकर देखने का अर्थ यह हुआ कि उन्होंने रॉसी को मात दे दी और एक अंक की बढ़त लेकर उन्होंने रॉसी को तीसरे स्थान में पहुंचा दिया. 125s में 1996 के अपने पहले सीजन के समय से यह रॉसी का चैंपियनशिप में निम्नतम स्थान था।

2008 के लिए रॉसी ने ब्रिजस्टोन टायरों को अपनाया. कतर में पांचवां स्थान पाकर उन्होंने सीजन की धीमी शुरुआत की, लेकिन उन्होंने शंघाई में अपनी पहली जीत दर्ज की और इसके बाद के दो रेस में भी जीत प्राप्त की. उस रेस के बाद से बाकी सभी रेस में रॉसी को जीत मिली (सिर्फ एस्सेन के डच दौर को छोड़कर, जिसमे वे पहले लैप में ही दुर्घटनाग्रस्त हो गये थे और 11वें स्थान पर रहे थे), इस सीजन में उन्होंने कुल नौ रेस जीती. लगुना सेका में उनकी जीत ("कॉर्क्सक्र्यू" कॉर्नर में स्टोनर के दुर्घटनाग्रस्त हो जाने पर उन्हें आगे की बढ़त मिल गयी, हालंकि स्टोनर ने रेस जारी रखी और वे दूसरे स्थान पर रहे) और इंडियानापोलिस में बारिश के कारण छोटी हुई रेस से हुआ यह कि कैलेंडर की हर वर्तमान सर्किट में रॉसी को जीत मिली. मोटेगी में उनकी जीत एक MotoGP बाइक पर उनकी पहली जीत थी। मोटेगी में मिली जीत से रॉसी को उनकी पहली 800cc MotoGP खिताबी विजय मिली, उसकी प्रमुख श्रेणी में छठी और समग्रता में आठवीं जीत.

8 जून 2009 को, वैलेंटिनो रॉसी ने इतालवी मोटरसाइकिल किंवदंती गियाकोमो अगोस्तिनी के साथ-साथ प्रसिद्ध आइल ऑफ मैन टीटी कोर्स में प्रदर्शनी लैप में यामाहा की सवारी की, इसे 'द लैप ऑफ द गॉड्स' कहा जाता है।

2009 के सीजन में 6 रेस जीतकर रॉसी ने अपना 9वां चैंपियनशिप खिताब जीता, उन्होंने अपने टीम साथी जोर्गे लोरेंजो को 45 अंकों से मात देकर उन्हें दूसरे स्थान में पहुंचा दिया. किसी भी चैंपियनशिप सीजन में रॉसी की 6 जीत संख्या के हिसाब से न्यूनतम रही; इससे पहले 250 cc श्रेणी में 1999 में और MotoGP में 2003, 2004 और 2008 में न्यूनतम संख्या 9 थी।

2009 डच टीटी के एस्सेन में रॉसी की जीत उनकी 100वीं जीत थी, इस तरह वे मोटरसाइकिल ग्रांड प्रिक्स के इतिहास में 100 जीत हासिल करनेवाले दुसरे सवार बने.

MotoGP: यामाहा
घरेलू पालतू जानवर
उपकरण और अंधविश्वास
रिकॉर्डस