Từ năm 2006-2010: Espargaro thi đấu thể thức 125cc. Thành tích cao nhất là hạng ba năm 2010.

Từ năm 2011-2013: Espargaro thi đấu thể thức Moto2. Anh đoạt chức Á quân mùa giải 2012, rồi vô địch mùa giải 2013[1].

Từ năm 2014-2016: Espargaro chuyển lên thi đấu thể thức MotoGP cho đội đua Tech 3 Yamaha[2].

Từ năm 2017-2020: Espargaro chuyển sang đội đua xưởng KTM và là tay đua chủ lực ở đội đua này trong suốt 4 mùa giải[3].

Mùa giải 2018, Espargaro có lần đầu tiên lên podium thể thức MotoGP ở chặng đua cuối cùng của mùa giải-GP Valencia [4] dù trước đó, ở giai đoạn giữa mùa anh đã bị chấn thương nặng ở GP Séc[5], phải nghỉ nhiều chặng. Đó cũng là podium đầu tiên trong lịch sử đội đua KTM.

Espargaro thi đấu cực kỳ thành công ở mùa giải 2020 khi anh có 2 lần giành pole và 5 lần lên bục podium. Espargaro tiếp tục là tay đua KTM ghi được nhiều điểm nhất, cũng là tay đua KTM lên podium nhiều nhất. Đáng tiếc là cho dù mùa giải này đội đua nước Áo có tới 3 chiến thắng nhưng không có chiến thắng nào thuộc về Espargaro.

Ở GP Styria, Espargaro lần đầu giành pole[6] và cũng là người dẫn đầu cho đến vòng đua cuối cùng. Song anh lại để Miguel Oliveira[7] và Jack Miller đẩy xuống vị trí thứ 3.

Mùa giải MotoGP 2021: Espargaro chuyển sang đội đua Repsol Honda[8] để đua cặp với Marc Márquez. Ở nửa đầu mùa giải, kết quả tốt nhất của anh là hai lần về đích thứ 8 ở GP Qatar và GP Pháp.