Nachdem die FP3-Zeitenliste nachträglich noch einmal korrigiert worden war, musste Aprilia-Star Aleix Espargaró doch nicht ins Q1. Dort traten dagegen Kaliber wie Vizeweltmeister Franco Morbidelli, Lokalmatador Valentino Rossi, der achtfache Weltmeister Marc Márquez und Rückkehrer Andrea Dovizioso an. Nur noch zwei Tickets für die entscheidende zweite Qualifying-Session, in der direkt im Anschluss die Startplätze 1 bis 12 für den "Gran Premio OCTO di San Marino e Della Riviera di Rimini" ausgefahren werden, waren zu vergeben. Die erste Richtzeit setzte Enea Bastianini in 1:32,528 min, damit lag der Avintia-Ducati-Pilot fast eine halbe Sekunde vor dem kurzzeitig zweitplatzierten Rossi. Im nächsten Umlauf stürzte der "Dottore" aber in Kurve 15 und wurde in der Zeitenliste schnell nach hinten durchgereicht. Zur Halbzeit der 15-minütigen Session führte Bastianini die Q1-Zeitenliste mit einer 1:31,876 min 0,420 sec vor Morbidelli an. Marc Márquez lag auf Rang 3, HRC-Wildcard-Pilot Stefan Bradl auf 7. Drei Minuten vor Schluss fuhr Marc Márquez direkt hinter Bradl auf Platz 2. Red Bull-KTM-Werksfahrer Brad Binder stürzte in Kurve 2, LCR-Honda-Mann Takaaki Nakagami, der sich kurz zuvor ebenfalls vor Morbidelli gesetzt hatte, in Kurve 10. Die Bastianini-Zeit hatte auch im Finish Bestand, allerdings rutschte der Rookie noch auf dem Weg an die Boxengasse in Kurve 14 aus. Marc Márquez zog als Zweiter ins Q2 ein. MotoGP-Ergebnis, Misano, Q1 (18. September): 1. Bastianini, Ducati, 1:31,876 min 2. Marc Márquez, Honda, 1:32,029 min, + 0,153 sec 3. Nakagami, Honda, 1:32,210, + 0,334 4. Pirro, Ducati, 1:32,287 + 0,411 5. Marini, Ducati, 1:32,289, + 0,413 6. Morbidelli, Yamaha, 1:32,296, + 0,420 7. Binder, KTM, 1:32,427, + 0,551 8. Bradl, Honda, 1:32,439, + 0,563 9. Alex Márquez, Honda, 1:32,476, + 0,600 10. Lecuona, KTM, 1:32,481, + 0,605 11. Oliveira, KTM, 1:32,821, + 0,945 12. Petrucci, KTM, 1:32,891, + 1,015 13. Rossi, Yamaha, 1:32,967, + 1,091 14. Dovizioso, Yamaha, 1:33,098, + 1,222