Nel 2002. viene presentata la 999, subito nominata "Moto dell'Anno" dalla rivista inglese Motorcycle News, mentre nel Mondiale Superbike, Ducati ottiene l'undicesimo titolo Costruttori.
Dopo due anni di sviluppo, nel 2003 la Multistrada diventa una realtà. L'avventura di Ducati nel MotoGP inizia con Troy Bayliss e Loris Capirossi sulla Desmosedici V4, con risultati al di sopra di ogni aspettativa: una vittoria, due secondi posti, sei terzi posti, tre pole positions e il secondo posto assoluto nella classifica Costruttori. Nel Mondiale Superbike, Ducati conquista ancora il titolo Piloti con Neil Hodgson e quello Costruttori. A ottobre, al Salone di Tokyo, vengono presentate tre nuove "concept bike": le Sportclassic.
L'edizione 2004 del WDW attira più appassionati che mai: sul palco della manifestazione, Federico Minoli annuncia il progetto Desmosedici RR, replica stradale in edizione limitata del bolide che compete in MotoGP.
Nel 2005 Ducati annuncia il progetto Hypermotard, la cui produzione sarà completata due anni più tardi. A dicembre il gruppo italiano Investindustrial diventa l'azionista di maggioranza di Ducati.
Nel 2006, in occasione del GP del Mugello, la Desmosedici RR viene presentata al pubblico. Nasce la 1098, che prenderà il posto della 999, subito eletta "Miglior Design" dell'anno.
Il 2007 vede l'arrivo del nuovo Amministratore Delegato, Gabriele Del Torchio, che prende il posto di Federico Minoli. E' anche l'anno del quinto World Ducati Week, un'edizione da record che richiama a Misano più di 50.000 appassionati e 20.000 moto. Inizia la produzione di ben tre nuovi modelli: la 1098, l'Hypermotard e la Desmosedici. Ma il 2007 sarà soprattutto ricordato come l'anno in cui Ducati ha conquistato il primo titolo Piloti nel campionato MotoGP, grazie a Casey Stoner, il 23 settembre sul circuito di Motegi in Giappone. Subito dopo Ducati si aggiudica anche i titoli Team e Costruttori, coronando un'annata indimenticabile.
