mały|250px|prawo|Chris Vermeulen na Suzuki w 2006 roku. Po wielu spekulacjach na temat ponownych startów w Superbike'ach, Chris ostatecznie podpisał kontrakt z fabryczną ekipą Suzuki, na pełny sezon 2006 w MotoGP. W trakcie zmagań Australijczyk zaprezentował dobre osiągi w warunkach deszczowych, zdobywając pole position przed GP Turcji oraz USA. W ulewnym wyścigu w Australii Vermeulen po raz pierwszy w karierze stanął na podium, zajmując drugą pozycję, i tylko przesychający tor nie pozwolił mu odnieść wygranej. Ostatecznie w klasyfikacji generalnej uplasował się 11. miejscu, za zespołowym partnerem Johnem Hopkinsem, który prezentował równiejszą formę.
Sezon 2007 był najlepszym w karierze Vermeulena podczas startów w tej serii. Australijczyk szybko wpasował się w motocykl 800 cm³, co potwierdzał zwłaszcza w czasie deszczowych wyścigów. W takich warunkach Chris ponownie był jednym z najlepszych. Podczas ulewnego GP Francji Vermeulen po raz pierwszy w karierze stanął na najwyższym stopniu podium, a na brytyjskim torze Donington Park zajął trzecią lokatę. W kwalifikacjach do wyścigu w Assen po raz trzeci w karierze startował z pierwszej pozycji (wyścig rozgrywający się przy normalnej pogodzie zakończył szesnasty). Australijczyk pokazał jednak, że potrafi dojeżdżać w pierwszej trójce również w suchych warunkach.