La temporada de 1964 del Campionat del món de motociclisme fou la 16a edició d'aquest campionat, organitzat per la FIM. Hi va continuar el domini aclaparador de MV Agusta de la mà de Mike Hailwood, que va guanyar totes les curses en què va participar. Hi hagué també una destacada actuació dels pilots catalans, puntuant en les tres categories petites amb motos fabricades a Catalunya.