A Temporada do Campeonato Mundial de Motovelocidade de 1964 foi a 16ª edição promovida pela F.I.M.. A temporada começou em Daytona e encerrou-se em Suzuka.[1]
Mike Hailwood correu para outra vitória na classe 500 para a MV Agusta, vencendo as primeiras seis corridas do ano e sete corridas no total. Jim Redman, da Honda, venceu todas as oito corridas de classe 350 contra apenas a oposição de fábricas.[2]
A classe 250 provou ser mais difícil quando Phil Read da Yamaha lutou com Redman durante toda a temporada, com Read finalmente chegando ao topo, vencendo cinco corridas em relação às três de Redman. Luigi Taveri ganhou o título de 125 para a Honda, enquanto Hugh Anderson, da Suzuki, travou uma batalha de uma temporada com Ralph Bryans, da Honda, para manter sua coroa de 50cc.[3]
† Corrida que não valeu pontos para o campeonato.
Os seguintes pilotos e equipes foram inscritos para participar do Campeonato Mundial:[5]
| Legenda | Piloto da Temporada | Piloto Convidado | Piloto Substituto | |
| Legenda | Piloto da Temporada | Piloto Convidado | Piloto Substituto | |
| Legenda | Piloto da Temporada | Piloto Convidado | Piloto Substituto | |
| Legenda | Piloto da Temporada | Piloto Convidado | Piloto Substituto | |