De Grand Prix van Monza leverde voor het eerst in het seizoen een enigszins spannende race in de 500cc-klasse op. Ernst Degner kwam na een lange herstelperiode (hij had op 10 november 1963 brandwonden opgelopen) weer aan de start en Honda probeerde de 250cc-Yamaha RD 56 in te tomen met de zescilinder Honda 3RC 164.
Mike Hailwood kreeg voor het eerst in het seizoen concurrentie omdat de Gilera 500 4C van Benedicto Caldarella heel bleef. Caldarella reed zelfs de snelste ronde, maar finishte elf seconden achter Hailwood. Hoe sterk de Italiaanse viercilinders waren (hoewel de Gilera uit 1957 stamde) bleek uit het feit dat derde man Jack Ahearn twee ronden (ruim twaalf kilometer) achterstand had.
Nog nooit was iemand op het idee gekomen de 250cc-klasse met een zescilinder aan te vallen. Nu Phil Read de leiding in het wereldkampioenschap had genomen met zijn tamelijk eenvoudige tweecilindertweetaktYamaha RD 56 moest Honda reageren. Het bracht de zescilinder 3RC 164. Het mocht niet baten. Redman reed aanvankelijk aan de leiding, maar toen zijn machine warm begon te lopen moest hij zich terug laten zakken. Phil Read won opnieuw en zijn teamgenoot Mike Duff wist Honda-rijder Redman op de finish met 0,3 seconde verschil te verslaan. Phil Read was zeker van de wereldtitel.
Wereldkampioen Luigi Taveri won ook de 125cc-race in Monza, voor de Suzuki-rijders Hugh Anderson en Ernst Degner. Degner reed zijn eerste Grand Prix sinds de Japanse GP van 1963 waarbij hij ernstige brandwonden had opgelopen. Veteraan Romolo Ferri, die in het seizoen 1958 voor het laatst in het WK had gereden, kwam met een EMC aan de start en werd negende.