Lüthi, im Qualifying hinter WM-Leader Marquez Zweiter, führte ab der ersten bis zur 19. Runde. Teilweise schien es, als könne der 125-ccm-Weltmeister von 2005 den Konkurrenten davonfahren. Ab Rennhälfte konnten ihm nur noch Marquez und Espargaro folgen. In der siebtletzten Runde wurde Lüthi am Ende der langen Start-Ziel-Geraden vom spanischen Duo überholt. Der Schweizer, schon vor Wochenfrist in Jerez Dritter hinter Marquez und Espargaro, musste danach abreissen lassen.

Am Schluss duellierten sich Marquez und Espargaro um den Sieg. In der Schlussrunde attackierte Espargaro seinen Landsmann mehrmals an allen möglichen und unmöglichen Stellen. Schliesslich allerdings musste der Sieger von Jerez froh sein, dass er auf dem Motorrad und noch ganz knapp vor Lüthi blieb – um 0,084 Sekunden. Für Marquez, der Sieger des Auftaktrennens in Katar, resultierte der bereits 19. GP-Sieg.

Dominique Aegerter gelang von Position 10 ein hervorragender Start. Nach der ersten Kurve tauchte der Berner als Dritter hinter Marquez und Lüthi auf. Doch Aegerter konnte der von Lüthi angeschlagenen Pace nicht folgen und er wurde bis in der 6. Runde auf den 14. Platz durchgereicht. Am Schluss resultierte für Aegerter mit rund 30 Sekunden Rückstand der 12. Platz.

Der Zürcher Randy Krummenacher (19.), der in Estoril ein schwieriges Rennwochenende erlebte, und der überrundete Tessiner Newcomer Marco Colandrea (27.) blieben ohne WM-Punkte. In der WM-Gesamtwertung führt Marquez nach 3 von 17 Rennen mit 70 Punkten. Espargaro (61) liegt neun, Lüthi (43) bereits 27 Punkte zurück. Aegerter ist mit 12 Zählern 14., Krummenacher mit 5 Punkten 19.

In der MotoGP-Klasse realisierte Casey Stoner einen Start-Ziel-Sieg. Der Trainingsschnellste aus Australien übernahm mit seinem 42. GP-Triumph auch gleich die Führung in der WM-Wertung von Jorge Lorenzo (66:65 Punkte). Der Spanier verlor als Zweiter in Estoril 1,421 Sekunden auf Stoner. Dritter wurde Dani Pedrosa, der wie seine zwei Konkurrenten im dritten Saisonrennen zum dritten Mal auf dem Podest stand.