A szombati viharos időjárást követően vasárnapra kitisztult az ég Monza felett, így száraz körülmények között állhatott fel a kilenc pilóta motorcserés büntetése miatt alaposan felkavart rajtrácsra. Az élen a hátrasorolás-hullámnak köszönhetően furcsa sorrend alakult ki, ugyanis Lance Stroll és Esteban Ocon váltak Hamilton legközelebbi kihívóivá a piros lámpák kialvásakor. A britet azonban nem zökkentette ki a szokatlan színű autók látványa a visszapillantó tükörben, a startnál ellentmondást nem tűrve az élre tört, a Force India pedig lerajtolta a Williamset az 1-es kanyarig. A mezőny - Monzához képest - tisztán eljött, néhány koccanás történt csak az első sikánban, például Sergio Perez és Felipe Massa között, de a Red Bullok is elhullajthattak egy-két kisebb elemet.
A két fiatalnak persze nem voltak jó esélyeik arra, hogy sokáig tartsák a dobogós pozíciót. Előbb Valtteri Bottas - aki a rajt után megint Kimi Raikkönennel viaskodott egy kicsit - vadászta le őket, és már a negyedik körben feljött a második helyre, majd a Raikkönen által elengedett Vettel is feljött harmadiknak a nyolcadik kör kezdetén. Hamilton és Bottas között szinte végég a 3-4 másodperces különbség állandósult, a Ferrari azonban nem tudta tartani a Mercedesek tempóját, fokozatosan nőtt a távolság a két bajnoki rivális között.
Hátrébb megint Max Verstappenre csapott le a balszerencse. A másodikként kvalifikált, de motorcsere miatt hátrasorolt holland remekül rajtolt, és az első kör végén már a legjobb tíz között autózott, összeakadt azonban Felipe Massával, ami defektet, és vélhetően egyéb sérüléseket is okozott a Red Bullnak. A tinédzser egy bokszkiállás után folytatni tudta, de ezt követően gyakori előzései is már csak egy pontot értek.
Ocon és Stroll egymáshoz közel haladtak a 4-5. helyen, nyakukon az első kanyart egyszer elvétő Raikkönennel, de a Ferrari idővel mindkettőjükön túljutott: a kanadait a bokszkiállások során, a franciát pedig a táv felénél, a célegyenesben DRS-t nyitva hagyta maga mögött.
Az élen álló hármas későbbre halaszthatta egyetlen kerékcseréjét, hiszen senki nem gyakorolt rájuk nyomást, és a gumik is tartósnak bizonyultak. Ricciardo viszont változót dobott még ebbe az egyenletbe, hiszen a szintén a mezőny sűrűjéből, lágy gumikon induló ausztrál erős tempó mellett is a legtovább tudta halogatni kiállását, és amikor visszatért a pályára, a 4. helyen találta magát 10 másodpercen belül Vettelhez képest, akire a szuperlágy gumikon közeledni is kezdett. Végül azonban a leggyorsabb kör megfutása ellenére sem tudta már utolérni a Ferrarit, így az első három sorendje nem változott: a Mercedes kettős győzelmet aratott, Hamilton pedig tíz ponttal többet szerzett Vettelnél, ezáltal a szezon során először átvette a vezetést a bajnoki tabellán, méghozzá három egységgel.
Pontszerző lett még a 7. helyezett Strollt utolérő Massa és Perez, akik jól megkergették egymást az utolsó körökben, az utolsó egység pedig a már említett Verstappené lett, aki a végén egy Kevin Magnussennel való koccanás utáni vizsgálódást úszott meg büntetés nélkül.
A McLaren kettős kieséssel zárta a futamot. Stoffel Vandoorne még esélyesnek tűnt a pontszerzésre, amikor elszálló motorerő miatt a bokszba kellett hajtania, Fernando Alonsót pedig két körrel a leintés előtt hívta a bokszba a csapat. A spanyol ismét hátrahagyott néhány emlékezetes rádiós beszólást a futamról, ezúttal Jolyon Palmer volt a bögyében, aki a pálya elhagyásával került elé, ám később öt másodperces büntetést kapott és maga is kiesett.
Az Olasz Nagydíj végeredménye:
# | Versenyző | Csapat | Kör | Idő/Hátrány |
1 | Lewis Hamilton | Mercedes | 53 | 1:15:32.310 |
2 | Valtteri Bottas | Mercedes | 53 | 4.471 |
3 | Sebastian Vettel | Ferrari | 53 | 36.317 |
4 | Daniel Ricciardo | Red Bull-TAG Heuer | 53 | 40.335 |
5 | Kimi Räikkönen | Ferrari | 53 | 1:00.082 |
6 | Esteban Ocon | Force India-Mercedes | 53 | 1:11.528 |
7 | Lance Stroll | Williams-Mercedes | 53 | 1:14.156 |
8 | Felipe Massa | Williams-Mercedes | 53 | 1:14.834 |
9 | Sergio Pérez | Force India-Mercedes | 53 | 1:15.276 |
10 | Max Verstappen | Red Bull-TAG Heuer | 52 | 1 kör |
11 | Kevin Magnussen | Haas-Ferrari | 52 | 1 kör |
12 | Daniil Kvyat | Toro Rosso-Renault | 52 | 1 kör |
13 | Nico Hülkenberg | Renault | 52 | 1 kör |
14 | Carlos Sainz | Toro Rosso-Renault | 52 | 1 kör |
15 | Romain Grosjean | Haas-Ferrari | 52 | 1 kör |
16 | Pascal Wehrlein | Sauber-Ferrari | 51 | 2 kör |
17 | Fernando Alonso | McLaren-Honda | 50 | 3 kör |
18 | Marcus Ericsson | Sauber-Ferrari | 49 | 4 kör |
- | Stoffel Vandoorne | McLaren-Honda | 33 | kiesett |
- | Jolyon Palmer | Renault | 29 | kiesett |