Selanjutnya, Bautista bergabung dengan Ducati pada tahun 2017 dan 2018 bersama Team Aspar, meraih posisi keempat terbaik sepanjang masa di Grand Prix keduanya bersama tim di Argentina.
Salah satu kenangan terakhir Bautista di MotoGP adalah penampilannya yang kuat di Phillip Island menggantikan Jorge Lorenzo yang cedera, di mana ia berjuang untuk naik podium sebelum meraih P4.
Sementara itu, di WSBK, Bautista mempertahankan gelar juara musim ini dengan total 18 kemenangan, yang merupakan rekor baru untuk jumlah kemenangan dalam satu musim. Ia juga mengoleksi 21 podium dari 24 balapan, meraih 3 pole position dan tetap kokoh di puncak klasemen.