Nach Platz 1 im ersten freien Assen-MotoGP-Training mit einer Zeit von 1:34,357 min strengte sich WM-Leader Valentino Rossi auch im FP2 gehörig an. Nach 15 von 35 Minuten führte Marc Márquez mit 1:33,589 mi vor Ducati-Pilot Andrea Iannone (0,713 sec zurück) und Jorge Lorenzo, der 0,03 sec auf den Italiener eingebüsst hatte. Stefan Bradl lag mit 1:35,492 min an 13. Stelle. Nach 22 Minuten sah es bei den Top-3 noch identisch aus, Vierter war Pedrosa vor Rossi, Vinales, Aleix Espargaró, Smith, Dovizioso, Crutchlow, Petrucci und Hernandez. 13. Bradl. 14. Baz. Dann rückte Suzuki-Werkspilot Aleix Espargaró mit 1:34,191 min (0,602 sec hinter Márquez) auf Platz 2 vor, Rossi rutschte auf Platz 6 ab. 3. Iannone vor Lorenzo und Pedrosa. In den letzten zwölf Minuten begann der Ansturm der Gegner auf die Márquez-Bestzeit. Valentino Rossi machte mit 1:34.151 min den ersten Schritt, er kam aber nur bis auf 0,562 Sekunden an den Weltmeister heran. Stefan Bradl hielt sich inzwischen mit einer auf 1:35,119 min verbesserten Zeit an zwölfter Stelle vor Redding, Petrucci, Hernandez, Baz, di Meglio und Barbera. 19. Miller. WM-Leader Rossi legte wenige Augenblicke später mit einer Rundenzeit von 1:33,886 min nach, damit war er neben Márquez der zweite Fahrer, der unter der 1:34-min-Marke blieb. Am Schluss schon sich Dani Pedrosa mit 1:33,450 min an die ersten Stelle, er liess einen Repsol-Honda-Teamkollegen Márquez um 0,139 sec hinter sich. Rossi büsste 0,202 sec auf Pedrosa ein und sicherte sich Platz 3 vor Iannone, Crutchlow, Lorenzo, Dovizioso, Aleix Espargaró und Petrucci sowie Vinales. Stefan Bradl steigerte sich von 1:35,119 min noch auf 1:34,664 min, das reichte für Platz 14 hinter Smith und Redding. Er blieb damit bester Open-Class-Fahrer und verbesserte sich gegenüber dem FP1 um 0,822 Sekunden. sein erstaunlicher Teamkollege Loris Baz landete 0,233 sec dahinter auf Platz 16.