Pada usia 12 tahun, tepatnya pada tahun 2007, Maverick sukses menjuarai Kejuaraan Catalan 125cc. Kemudian,pada 2009, Maverick Vinales sukses menyabet posisi runner-up kejuaraan CEV Buckler National 125GP Championship. Berkat penampilan impresifnya tersebut, Maverick Vinales sempat memperoleh gelar Rookie of the Year.
Tahun berikutnya yakni pada 2010, Maverick Vinales memenangi dua kejuaraan sekaligus. Ia menjadi yang terdepan di CEV Buckler 125GP dan European 125GP Championship. Pada 2011, Maverick lantas melanjutkan kiprahnya dengan berkompetisi di kelas 125cc. Ia sempat podium pertama di Sirkuit Le Mans, Prancis, dan menjadikannya pembalap ketiga termuda yang mampu memenangi balapan.
Pada 2014, Maverick Vinales berhasil menutup musim di kelas 125cc dengan menempati posisi ketiga setelah memenangkan 4 balapan. Ia kembali mendapatkan gelar Rookie of the Year di kelas Moto2 meski saat itu baru berusia 16 tahun.
Musim 2015, Maverick Vinales resmi bergabung dengan jajaran pembalap elite MotoGP bersama Suzuki Ecstar. Di tim barunya tersebut, dia menjadi partner Aleix Espargaro yang tak lain adalah saudara kandung dari Pol Espargaro.
Pada tahun 2017, Maverick Vinales lantas bergabung dengan tim Monster Energy Yamaha. Maverick Vinales berhasil satu tim bersama legenda hidup MotoGP, Valentino Rossi.
Namun, Maverick Vinales gagal memenuhi ekspektasi Yamaha untuk memberikan gelar juara. Setelah 5 musim tepatnya pada 2021, terjadi sedikit konflik antara Maverick Vinales dan manajemen Yamaha. Hingga pada akhirnya Maverick Vinales bergabung ke Aprilia Racing dan kembali bertemu mantan rekan setimnya, Aleix Espargaro.
Statistiknya di Moto GP sejak 2015 hingga saat ini adalah 123 kali start, dengan 9 kemenangan, dan 28 podium di kelas MotoGP. Hingga artikel ini tayang, Vinales tercatat meraup 1184 poin.