Die zweite Moto3-Testsession musste um 12:30 Uhr abgebrochen werden. Die Mahindra von Rookie Stefano Manzi aus dem San Carlo Team Italia hatte durch einen Motorschaden Öl verloren. Nach der Reinigung wurde die Strecke um 14:25 Uhr wieder freigegeben. Nachdem Idemitsu-Teamkollegen Takaaki Nakagami und Azlan Shah die Strecke wieder in Betrieb nahmen, folgte ihnen auch Suter-Pilot Florian Alt. Bald gesellten sich auch Lorenzo Baldassarri aus dem Forward-Team und Vizeweltmeister Mika Kallio dazu. Nach 15 Minuten setzte sich Rookie Florian Alt mit 1:49,402 min an die Spitze der Zeitenliste. Hinter ihm reihten sich die Kalex-Piloten Nakagami und Shah ein. Kurz darauf ging auch Tech3-Pilot Marcel Schrötter mit der neuen Mistral 610 auf die Strecke. Er verdrängte Alt von Platz 1, doch dieser konterte. Sieben Minuten vor Schluss schoss Regenspezialist Hafizh Syahrin aus dem Team Petronas Raceline Malaysia an die Spitze. Er sicherte sich 2012 im Regen von Malaysia sogar einen Podestplatz. Der Kalex-Pilot distanzierte Alt um über eine halbe Sekunde. Am Ende lag Syahrin mit einer Zeit von 1:46,971 min an der Spitze vor Florian Alt, der 0,513 sec einbüßte, Mika Kallio, Takaaki Nakagami und Marcel Schrötter. Valencia, kombinierte Zeitenliste Tag 3: 1. Hafizh Syahrin (Kalex) 1:46,971 min 2. Florian Alt (Suter) 0,531 sec 3. Mika Kallio (Kalex) +0,916 4. Xavier Simeón (Kalex) + 0,964 5. Takaaki Nakagami (Kalex) +1,123 6. Marcel Schrötter (Mistral 610) +1,166 7. Julián Simón (Speed Up) +1,307 8. Johann Zarco (Kalex) +1,893 9. Azlan Shah (Kalex) 2,297 10. Anthony West (Speed Up) +2,882 11. Simone Corsi (Kalex) +2,907 12. Lorenzo Baldassarri (Kalex) +4,104 13. Ricky Cardus (Mistral 610) +4,174 14. Louis Rossi (Mistral 610) +4,236 15. Dominique Aegerter (Kalex) 4,716 16. Thitipong Warokorn (Kalex) +7,338