Sezon 2015/2016 Martin Fourcade rozpoczął od 21 miejsca w biegu indywidualnym. W następnych czterech startach odniósł trzy zwycięstwa, a raz był drugi. Do końca sezonu tylko dwa razy zajął miejsca poza czołową dziesiątka (28 w sprincie w Anterselvie oraz 40 w sprincie w Chanty-Mansyjsku). Podczas mistrzostw świata triumfował w trzech konkurencjach indywidualnych oraz sztafecie mieszanej. Oprócz tego zdobył srebrny medal w biegu masowym. Sezon zakończył na pierwszym miejscu w klasyfikacji generalnej, wyprzedzając drugiego Johannesa Thingnesa Bø o 331 pkt. Fourcade zdobył także wszystkie małe kryształowe kule, za triumfy w klasyfikacjach poszczególnych konkurencji.
Fourcade wygrał starty inaugurujące sezon 2016/2017. Bardzo dobry bieg, przy dwóch niecelnych strzałach, pozwolił triumfować w biegu indywidualnym w Östersund. Podczas kolejnych startów w Szwecji Francuz wygrał bieg sprinterski oraz zajął trzecie miejsce w biegu na dochodzenie. 9 grudnia podczas biegu sprinterskiego w Pokljuce, Fourcade odniósł swoje pięćdziesiąte zwycięstwo w zawodach zaliczanych do klasyfikacji Pucharu Świata.