Rossi zette zijn indrukwekkende prestaties op Yamaha in 2004, waarbij de overwinning op zijn eerste race op Yamaha, worden op deze manier de tweede rijder in de geschiedenis van de MotoGP die overwinningen back-to-back gemaakt op twee verschillende machines. Nogmaals, Valentino Rossi geschokt motorfiets wereld: hij nam 2004 MotoGP kampioenschap door het nemen van 9 overwinningen in het seizoen, gelijk aan zijn aantal overwinningen op de Honda in voorgaande seizoen.
Zo werd hij ook Yamaha rijder met grootste aantal overwinningen in het seizoen, het breken van het record van 7 overwinningen in het seizoen gehouden door Eddie Lawson en Wayne Rainey. De cijfers zijn duidelijk spreken over het talent van Valentino Rossi. In het seizoen 2004 scoorde hij meer punten dan alle andere Yamaha rijders samen