WM-Leader Joan Mir schmiss seine Honda bereits in den ersten Minuten des Moto3-Qualifyings in Mugello weg, als er per Highsider in Kurve 1 stürzte. Fabio Di Giannantonio setzte sich währenddessen vor Jorge Martin, Nicolò Bulega, Marcos Ramirez und Philipp Öttl aus dem Team Südmetall Schedl GP Racing an die Spitze. Nicolò Bulega stürzte bei seiner Zeitenjagd früh in Kurve 12. Jorge Martin konnte ihm nur knapp ausweichen. Der Italiener aus dem VR46-Team wurde für einen Check in das Medical Center gebracht. Seine KTM war stark beschädigt. 15 Minuten vor Schluss: Mit 1:57,818 min lag Fabio Di Giannantonio aus dem Gresini-Team an der Spitze. Bald wurde er von seinem Teamkollegen Jorge Martin abgelöst, doch Di Giannantonio schlug umgehend zurück und war 0,332 sec schneller als der WM-Vierte Martin. Zwölf Minuten vor Schluss kehrte Bulega in die VR46-Box zurück. In den letzten vier Minuten rückte auch Nicolò Bulega wieder zur Zeitenjagd aus. Die neue Bestzeit von Di Giannantonio wurde umgehend wieder gestrichen, da der Italiener die Streckenmarierkungen überfahren hatte. Mir, Martin, McPhee und Di Giannantonio jagten in den letzten Sekunden mit Sektor-Bestzeiten um die Strecke. McPhee schoss vor Mir auf Platz 1. Doch am Ende übertraf ihn Jorge Martin mit 1:57,176 min. John McPhee sicherte sich mit 0,148 sec Rückstand den zweiten Startplatz vor Joan Mir (Honda), Fabio Di Giannantonio (Honda), Nicolò Bulega (KTM), Juanfran Guevara (KTM) und Romano Fenati (Honda). Philipp Öttl wird vom 16. Platz in das Moto3-Rennen am Sonntag starten. Er lag 1,057 sec zurück.