Kemenangan itu merupakan yang kedua kalinya bagi Miller di kelas premier setelah GP Belanda 2016, kala itu sebagai pebalap tim Marc VDS.
Francesco Bagnaia menambah perayaan bagi tim Borgo Panigale itu, setelah finis runner-up di depan Franco Morbidelli dari tim Petronas Yamaha yang melengkapi podium di peringkat tiga.
Dari posisi tiga, Miller mencuri start dan pimpinan lomba di lap pertama, namun disalip oleh Fabio Quartararo dalam empat lap berselang.
Miller menjaga jaraknya sekitar 1,5 detik dari Quartararo, sebelum sang pebalap Prancis mengalami masalah arm pump di otot lengannya di paruh kedua lomba.
Kesulitan yang dialami sang pebalap Yamaha dimanfaatkan dengan mudah oleh Miller untuk melesat dan mengamankan kemenangan pertamanya musim ini.
"Dua pekan yang lalu cukup berat bagi saya, saya tidak percaya diri dan tak yakin dengan apa yang bisa saya lakukan dengan motor ini," kata Miller dilansir laman resmi Ducati.
"Hari ini ketika saya melihat Quartararo kesulitan, saya kira saya bisa mengambil alih pimpinan lomba, meski saya tidak terlalu yakin bisa tetap di depan untuk beberapa putaran.
"Tetapi pada akhirnya, saya melakukannya dan merebut kemenangan pertama saya dengan Ducati. Saya sangat berterima kasih kepada Ducati atas kesempatan ini. Memakai seragam ini adalah mimpi saya yang menjadi kenyataan, dan ini sangatlah berarti," katanya pula..
Hasil balapan hari itu, juga merupakan kemenangan Ducati di Sirkuit Jerez sejak 2006 silam, yang dipersembahkan oleh pebalap Italia Loris Capirossi.
Miller kini menempati peringkat enam klasemen dengan 39 poin.
Sedangkan Bagnaia mengambil alih pimpinan klasemen pebalap sementara dengan koleksi 66 poin, menggeser Quartararo ke peringkat dua dengan jarak dua poin saja.
MotoGP akan menyambangi Sirkuit Bugatti, Le Mans, untuk Grand Prix Prancis pada 16 Mei mendatang.
Baca juga: "Arm pump" biang keladi Quartararo gagal hattrick di Jerez
Baca juga: Miller juarai GP Spanyol, Quartararo gagal hattrick di Jerez