Fausto Gresini è stato un pilota di qualità, ha esordito nel 1982 correndo sempre nella classe minore del motomondiale, la 125, dove ha vinto 21 gare e due titoli mondiali.
Nel 1983 corre l’intero campionato con la MBAnella 125. I 37 punti ottenuti in classifica generale non convinsero la sua squadra che l’anno successivo lo cedette alla Garelli, con cui Gresini vinse il suo primo Gran Premio, in Svezia, e così giunse terzo nella classifica generale.
Il primo alloro nel 1985 su Garelli, grazie a tre vittorie (Austria, Belgio e San Marino), cinque pole position e 109 punti conquistati. L’anno seguente si aggiudicò quattro GP (Spagna, Europa, Svezia e Germania), ma fu superato da Luca Cadalora.
Nel 1987, però la stagione migliore della sua carriera: vinse 10 delle 11 gare in calendario. Ne mancava una, quella del Portogallo, in cui subì una foratura mentre era in testa e riconquistò il titolo della 125 con 150 punti. Nel 1988 un infortunio lo tenne lontano dalle gare, per poi passare all’Aprilia, con cui ha corso solo un’annata poco felice.
Nel 1990 il passaggio alla Honda, con cui ebbe un altro brutto infortunio a seguito di una caduta e quindi si limitò a fare il secondo di Loris Capirossi, che in quell’anno riuscì a vincere il mondiale. Gresini resterà alla Honda fino al 1994, vincendo due gare nel 1991 e una nel 1992, stagione che chiuse al secondo posto.
Nel 1992 Gresini arrivò ancora una volta secondo in classifica generale, dopo aver vinto una prova in Gran Bretagna e aver ottenuto 118 punti. Le ultime due stagioni, 1993-1994, videro un Gresini fuori forma e fuori dal podio e così decise di lasciare e nel 1995 annunciò il ritiro.
Dopo il ritiro dalle competizioni fondò nel 1997 un team motociclistico, il Gresini Racing, che tuttora disputa le gare del motomondiale.
Come team manager del team, vinse tre titoli iridati nelle categorie minori: ha vinto il titolo iridato della classe 250 con il giapponese Daijiro Kato, nel 2001, con Toni Elias nel 2010 in Moto2 e con Jorge Martin in Moto3 nel 2018.
Con il suo team partecipò ininterrottamente nella classe regina della MotoGP dal 2002 al 2020. Fino al 2014 con la Honda e dal 2015 con l’Aprilia. Le migliori stagioni in assoluto furono il 2004 e il 2005, chiuse al secondo e terzo posto iridato con Sete Gibernau, Colon Edwards e Marco Melandri.
Il 27 dicembre 2020 venne ricoverato all’ OSpedale di bologna a causa dell’aggravarsi delle sue condizioni fisiche a causa del Covid-19. Dopo un miglioramento, il 18 febbraio 2021 le condizioni peggiorarono improvvisamente, costringendo i medici a nuova sedazione e terapie per combattere una grave infiammazione polmonare. Muore il 23 febbraio a 60 anni.
