Marini, de 26 años, comenzó a competir en la categoría reina en 2021 después de conseguir seis victorias y quince podios en el Campeonato del Mundo de Moto2, en el que fue subcampeón en 2020.
En MotoGP, el hermanastro de Valentino Rossi ha logrado dos podios en Grandes Premios, dos poles y cuatro podios en sprint en 2023.
En Repsol Honda, bajo la dirección de Alberto Puig, Marini compartirá equipo con el español Joan Mir en sustitución de Marc Márquez, que ha fichado por Gresini, equipo en el que también está su hermano Alex Márquez.