El Gran Premio de Italia de Motociclismo de 2005 fue la quinta prueba del Campeonato del Mundo de Motociclismo de 2005.

Tuvo lugar en el fin de semana del 3 al 5 de junio de 2005 en el Autódromo Internacional del Mugello, situado en la ciudad de Mugello, Italia.

La carrera de MotoGP fue ganada por Valentino Rossi, seguido de Max Biaggi y Loris Capirossi.

Dani Pedrosa ganó la prueba de 250cc, por delante de Jorge Lorenzo y Alex de Angelis.

La carrera de 125cc fue ganada por Gábor Talmácsi, Thomas Lüthi fue segundo y Joan Olivé tercero.