A partire dal 2010 lascia le monoposto per passare alle ruote coperte e nella fattispecie al DTM. Gareggia per vari team sempre con vetture Audi disputando 87 gare e vincendone tre (Nürburgring 2015; Lausitzring e Hockenheim 2016). Assaggia per la prima volta le competizioni GT disputando alcune gare nel campionato australiano con il team Jamec Pem Racing. Nel mese di marzo 2017 diventa pilota ufficiale Ferrari per le competizioni GT ed è coinvolto in un intenso programma di gare: prende parte ad otto delle nove prove del World Endurance Championship (WEC) nella classe GTE-Am sulla Ferrari 488 GTE del team Spirit of Race, vincendo alla 6 Ore del Fuji. Affianca la partecipazione al WEC con quella nel Blancpain Endurance Cup con la 488 GT3 del team SMP Racing insieme a Davide Rigon e a Victor Shaytar, chiudendo al quarto posto in una stagione impreziosita dal secondo posto al Paul Ricard.
Nel 2018 ha corso la 24 Ore di Le Mans sulla vettura 71 di AF Corse ma soprattutto è stato impegnato in America nel campionato Pirelli World Challenge SprintX, nel quale ha riportato la vittoria, mentre in Europa ha corso nel Blancpain Endurance con la Ferrari di SMP Racing insieme a Davide Rigon e Mikhail Aleshin così come nella European Le Mans Series con JMW Motorsport conclusa al secondo posto insieme a Liam Griffin e Alex MacDowell. Nel 2019 Molina prosegue il suo impegno nel Blancpain GT Series Endurance Cup con Davide Rigon e Mikhail Aleshin e nel Blancpain GT World Challenge America con la 488 GT3 di R. Ferri Motorsport assieme a Toni Vilander. A queste due partecipazioni si aggiungerà quella alla Season 8 del FIA WEC sulla 488 GTE di AF Corse al fianco di Davide Rigon. Nel 2020 lo spagnolo ha continuato la Season 8 del mondiale endurance, oltre alla partecipazione all’Endurance Cup del GT World Challenge Europe.
Nel 2021, la stagione dello spagnolo – incentrata sull’impegno nel mondiale Endurance e nella European Le Mans Series – si è concluso con il titolo nella serie ACO, ottenuto assieme a Rino Mastronardi e Matteo Cressoni per i colori di Iron Lynx. Molina ha disputato – e vinto – anche la 24 Ore di Spa-Francorchamps al volante della 488 GT3 Evo 2020 di Spirit of Race che lo aveva visto al via assieme a Duncan Cameron, Matt Griffin e Rino Mastronardi. Nel 2022, Molina tornerà a cimentarsi nel GT World Challenge Europe Endurance Cup, con i colori di Iron Lynx, e continuerà il suo impegno nel FIA WEC.
In un crescendo di prestazioni, Molina ha rotto il ghiaccio nel mondiale endurance, ottenendo il suo primo trionfo assieme a Fuoco nell’ultimo atto stagionale. Lo spagnolo ha gareggiato anche nel GT World Challenge Europe prima di intense sessioni di sviluppo con la 296 GT3 e la 499P.
Nella stagione 2023, grazie a due secondi posti, a Portimão e a Monza, e al terzo gradino del podio a Sebring e in Bahrain lo spagnolo ha vissuto una stagione da protagonista sulla 499P condivisa con Fuoco e Nielsen, concludendo terzi nella classifica iridata Piloti e contribuendo al secondo posto Ferrari tra i Costruttori.