La grande avventura di Ducati nella MotoGP, iniziata nel 2003 e "cresciuta" attraverso i primi successi di Loris Capirossi, ha raggiunto la vetta del titolo mondiale nel 2007, con un pilota destinato a entrare nel cuore dei ducatisti: Casey Stoner. 

Sin dalle prime prove, il binomio Stoner e Desmosedici, che nel 2007 utilizzava il nuovo propulsore di 800 cc, si dimostrò vincente.

Proprio al suo debutto ufficiale al Gran Premio del Qatar il pilota australiano vinse la sua prima gara con Ducati, stupendo tutti per la sua impressionante velocità e capacità nell' adattarsi alla nuova moto. 

Stoner ottenne una serie di dieci vittorie e quattro podi, portando a termine tutte le diciotto gare della stagione, conquistando il titolo piloti e permettendo a Ducati di aggiudicarsi il titolo costruttori, 34 anni dopo l'ultimo titolo vinto da una casa motociclistica italiana.

Nel 2008 Stoner si presentò ancora fortissimo nella sua conquista del secondo posto, mentre nel 2009 - l' anno in cui vinse quattro gare regalando a Ducati la prima vittoria "in casa", al Mugello - alcuni problemi di salute portarono il pilota a non partecipare a tre gare del campionato, compromettendo la stagione. 

Il 2010, ultimo anno di Stoner in Ducati, si concluse con tre vittorie e il quarto posto nel mondiale MotoGP.