Motorrad-Weltmeisterschaft ist ursprünglich die vom Weltverband FIM im Jahr 1949 erstmals ausgeschriebene Weltmeisterschaft für Straßenmotorräder. Es werden Weltmeistertitel in den drei Prototypenklassen MotoGP, Moto2 und Moto3 vergeben. Die einzelnen Klassen sind durch Hubraum, Zylinderzahl, Arbeitsweise und Gewicht definiert.
Obwohl ursprünglich vorwiegend als Straßenrennen auf temporär abgesperrten öffentlichen Straßen ausgetragen, finden die Weltmeisterschaftsläufe für Straßenmotorrad-Prototypen seit 1991 ausschließlich auf sicherheitstechnisch optimierten Rundstrecken statt. Neben dem heutigen Prototypenformat gibt es im Motorradsport unter anderem Weltmeisterschaften für seriennahe Straßenmotorräder wie die Superbike- und Supersport-Weltmeisterschaft, Motocross, Enduro, Trial, Speedway und Eisspeedway.