Euskaltel-Euskadi-rytteren tok sin første etappeseier i det franske rittet, og kom i mål seks sekunder foran Sandy Casar.
Pierrick Fedrigo kom på tredje plass.
Alberto Contador beholder den gule ledertrøya. Spanjolen er 1.37 minutter foran Armstrong, mens Bradley Wiggins er treer, 1.46 bak.
Ensom over mål
Astarloza stakk fra en utbrytergruppe et par kilometer før mål. Gruppen, med ryttere som Franco Pellizotti og Sandy Casar, var sjanseløse til å følge ham.
59 sekunder etter kom også de store sammenlagtfavorittene i mål. Astana-trioen Alberto Contador, Lance Armstrong og Andreas Kloden satt trygt i gruppen, sammen med Saxo Bank-brødrene Andy og Frank Schleck.
Stygt fall
'Kurt Asle Arvesens lagkamerat Jens Voigt falt stygt i den siste utforbakken før mål. Rytteren ble liggende på bakken etter fallet, men det er foreløpig ukjent om han ble alvorlig skadet.
Les:
Ifølge TV2 ble han kjørt til sykehus etter fallet.
Krevende etappe
16. etappe av Tour de France er en av de store kraftprøvene under rittet.
Les:
Etappen er en svært krevende fjelletappe med to fjell, som kjøres både opp og ned, og Thor Hushovd hadde ingen mulighet til å kjempe om nye poeng i kampen om den grønne poengtrøyen tirsdag.
Nordmannen kom i mål langt etter sammenlagtfavorittene. Cervelo-rytteren leder fremdeles med 18 poeng ned til Mark Cavendish i kampen om den grønne trøyen.
