> Tem alguma forma de fazer isso sem usar esse `Map` intermediário de maneira explícita?

Daria para usar [`collectingAndThen`][1]:

    Stream<Elemento> stream = elementos.stream().collect(
        Collectors.collectingAndThen(
            Collectors.groupingBy(Elemento::getClassificacao),
            map -> map.values().stream()
                      .map(l -> l.stream().max(Comparator.comparing(Elemento::getValor)).orElse(null))
                      .filter(Objects::nonNull)));

Primeiro ele aplica o `groupingBy`, e depois o resultado é passado para o *finisher* (o lambda que é passado como segundo parâmetro). No caso, ele recebe o resultado do `groupingBy` (o `Map`) e extrai o elemento de maior valor para cada classificação.

No fim, é criado um `Map`, mas podemos considerar que é de maneira "implícita" (podemos?). Talvez haja alguma otimização interna nesse método, mas pode ser que não, e no fim dê no mesmo. Não sei, eu não vi tanta diferença assim para a sua solução, e acho até que a minha ficou um pouco mais confusa de ler e entender.

O resultado é uma `Stream` de `Elemento`, que você pode continuar usando da maneira que precisar.

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### Evitando o mapa de listas

Para evitar o mapa de listas, você pode coletar da seguinte forma:

    Map<String, Integer> results = elementos.stream().collect(HashMap::new,
        (Map<String, Integer> map, Elemento el) -> {
            if (!map.containsKey(el.getClassificacao()) || (map.get(el.getClassificacao()) < el.getValor())) {
                map.put(el.getClassificacao(), el.getValor());
            }
        },
        Map::putAll);

No caso, ele cria um `Map` cujas chaves são as classificações, e os valores são o maior `valor` daquela classificação.

O primeiro parâmetro é um [`Supplier`][2] que cria o `Map`. O segundo parâmetro é o que verifica se a classificação já está no map, e caso esteja, atualiza o valor, caso este seja maior que o atual.  
O terceiro parâmetro é o *combiner*, que é usado no caso de ser uma [*stream* paralela][3] (no caso, ele recebe dois maps intermediários e junta-os).


  [1]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/stream/Collectors.html#collectingAndThen-java.util.stream.Collector-java.util.function.Function-
  [2]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/function/Supplier.html
  [3]: https://stackoverflow.com/q/24202473