Vào ngày 25 tháng 8 năm 2016, đối thủ của Leverkusen tại Bundesliga là Mainz 05 đã thông báo về việc ký hợp đồng với Öztunalı có thời hạn 5 năm.[1] Anh có trận ra mắt trước Borussia Dortmund vào ngày 27 tháng 8, vào sân ở hiệp hai thay cho Suat Serdar, và ghi bàn đầu tiên cho câu lạc bộ trong trận đấu tuần sau trong trận hòa 4–4 với Hoffenheim.[2] Anh ghi bàn thắng đầu tiên ở châu Âu vào ngày 29 tháng 9, ghi bàn trong chiến thắng 3–2 tại UEFA Europa League trước đội bóng Azerbaijan, Qabala.[3] Cuối cùng, anh đã có 36 lần ra sân trong mùa giải trên tất cả các đấu trường, bao gồm 23 lần xuất phát từ đội hình chính và ghi 5 bàn thắng ở giải đấu khi Mainz suýt phải đá vòng play-off trụ hạng.[4]