Te i inne nieporozumienia wznieciły falę spekulacji, jakoby Hayden miał opuścić Hondę pod koniec roku, co zresztą potwierdziło się we wrześniu 2008, gdy sam zainteresowany poinformował o tym podczas oficjalnej konferencji prasowej.
Nastąpił koniec współpracy, która trwała 10 lat, a #69 przeszedł do stajni Ducati, gdzie miał zostać kolegą zespołowym Caseya Stonera. Gdy nadszedł czas przedsezonowych testów, Hayden skarżył się na wiele problemów ze swoim GP9, podkreślał, że tył motocykla bardzo „pompuje” przy wyjściach z zakrętów, co skutkowało słabą trakcją. Podczas sesji kwalifikacyjnej przed Grand Prix Kataru, Amerykanin doznał urazu klatki piersiowej i kręgosłupa, następnie miał olbrzymie problemy ze swoim Ducati w deszczu, gdy karuzela mistrzostw świata zawitała do Japonii.
Ostatecznie rok zakończył na najgorszym w swojej karierze, 13. miejscu. Tylko raz udało mu się pojawić na podium (Indianapolis). Przedłużył kontrakt z Ducati o rok i 2010 rozpoczął ze spokojną głową. Osiągnął swoją najlepszą pozycję z włoskim zespołem raz stając na podium (163 pkt., 7. lokata). Zostając przy Desmosedici także w 2011, połączył siły z wielokrotnym mistrzem świata i legendą wyścigów motocyklowych, Valentino Rossim.