Mặc dù vẫn tiếp tục thi đấu trên chiếc Yamaha YZR-M1, đây là lần đầu tiên Rossi chuyển sang một đội đua vệ tinh, kể từ khi anh bắt đầu tham gia thể thức chuyên nghiệp từ năm 2000 với đội đua Honda. Tuy nhiên, anh vẫn sẽ nhận được sự hỗ trợ về mặt kỹ thuật từ đội đua nhà máy. Trong khi đó, tay đua trẻ tuổi đầy tiềm năng Fabio Quartararo sẽ thay thế Rossi trong đội đua chính thức của Yamaha. Đồng hành cùng Fabio sẽ là tay đua người Tây Ban Nha Maverick Viñales.
Sau mùa giải 2019 khá thành công với vị trí thứ 5, Fabio Quartararo đã được Yamaha dành một suất trong đội đua nhà máy Monster Energy Yamaha MotoGP. Quyết định này đã được công bố chính thức vào đầu năm nay, khiến tương lai của Rossi trở nên bất định. Một số tin đồn từng cho rằng Rossi sẽ chính thức giải nghệ sau khi kết thúc mùa giải 2020.
Việc chuyển sang đội đua vệ tinh của Rossi hoàn toàn không dễ dàng. Điều này đòi hỏi sự thỏa thuận từ các bên Nhật Bản, Malaysia và Italy. Đồng thời, các buổi đàm phán này có liên quan tới đội hậu cần của Rossi, vốn đã hỗ trợ anh trong suốt hành trình tham gia thể thức cao nhất MotoGP.
Mới đây, Rossi cũng đã công bố các nhân sự sẽ theo anh về đội đua Petronas Yamaha SRT bao gồm trưởng nhóm David Munoz, kỹ thuật viên dữ liệu Matteo Flamigni và huấn luyện viên Idalio Gavira. Tuy nhiên, trong nhóm này không có sự góp mặt của những người bạn, người thợ máy lâu năm sát cánh cùng The Doctor là Alex Briggs và Brent Stephens.
Đồng đội của tay đua từng 9 lần vô địch thế giới MotoGP trong mùa giải sắp tới cũng chính là người học trò của anh tại học viện VR46, Franco Morbidelli. Mới đây, Morbidelli cũng là tay đua giành thứ hạng cao nhất tại chặng đua San Marino. Cũng tại chặng đua này, Rossi về thứ 4, sau khi bị tay đua Joan Mir của đội Team Suzuki Ecstar vượt mặt tại những góc cua cuối.
Qua 8 chặng đua của mùa giải MotoGP 2020, hai tay đua của đội đua vệ tinh Petronas Yamaha SRT là Quartararo và Morbidelli đã mang về 3 chiến thắng chặng. Một kết quả hoàn toàn áp đảo với thành tích của đội đua Monster Energy Yamaha MotoGP.
Cuối tuần này, giải đua MotoGP lại tiếp tục với chặng đua tại Catalunya. Đây cũng là lần thứ 350 Rossi có mặt tại vạch xuất phát. Các thống kê còn cho thấy anh cũng tham gia tổng cộng khoảng 39% số chặng đua của thể thức MotoGP kể từ năm 1949, và số lượng chiến thắng chặng của anh đã lên mức 10%, một kỷ lục ít tay đua nào có thể phá vỡ.