Zu Beginn des 45-minütigen ersten MotoGP-Trainings landete bereits Yamaha-Werkspilot Maverick Viñales in Kurve 1, wo die MotoGP-Fahrer von 340 auf 90 km/h abbremsen, in Kies. Nach einem Slide musste Viñales weit gehen und rutschte auf dem Asphaltstreifen neben der Strecke aus. Sichtlich frustriert kehrte der Spanier in die Movistar-Yamaha-Box zurück. In der Zwischenzeit hatte sich Jorge Lorenzo mit 1:49,132 min vor Wildcard-Pilot Michele Pirro und KTM-Fahrer Pol Espargaró an die Spitze gesetzt. Nach den ersten zehn Trainingsminuten eroberte Ducati-Testfahrer Pirro Platz 1 vor Iannone (Suzuki), Rossi (Yamaha), Lorenzo (Ducati) und Márquez (Honda). Avintia-Ducati-Pilot Tito Rabat, der sich beim Barcelona-Test mehrere Verletzungen im linken Arm zugezogen hatte, erhielt grünes Licht von den Ärzten und darf am Mugello-GP teilnehmen. Er befand sich jedoch an letzter Stelle. Mit 1:47,803 min lag Pirro zur Halbzeit des ersten MotoGP-Trainings in Mugello weiter an der Spitze. Nur 0,158 sec hinter ihm lag Vorjahressieger Andrea Dovizioso aus dem Ducati-Werksteam. Auch der volle Einsatz seines Ellenbogens half nicht: In Kurve 10 ging Tom Lüthi über das Vorderrad seiner Marc VDS-Honda zu Boden. Die Streckenposten schoben den Schweizer wieder aus dem Grasstreifen, Lüthi steuerte umgehend seine Box an. Da Marc Márquez die Streckenmarkierungen überfuhr, wurde ihm diese Rundenzeit gestrichen, er fiel von Platz 4 auf 6 zurück. Suzuki-Pilot Andrea Iannone stürmte in der letzten Minute des ersten MotoGP-Trainings mit 1:47,253 min an die Spitze und verdrängte Pirro. Mit 1:47,253 min sicherte sich Andrea Iannone (Suzuki) Platz 1 im ersten Training mit ganzen 0,550 sec Vorsprung auf Michele Pirro (Ducati). Zum Vergleich: Die Pole-Zeit von Maverick Viñales aus dem letzten Jahr lag bei 1:46,575 min. Auf Platz 3 folgte Vorjahressieger Andrea Dovizioso (Ducati) +0,708 sec vor Maverick Viñales (Yamaha) +0,742 sec, Jack Miller (Ducati) +0,782 sec, Marc Márquez (Honda) +0,782 sec und Rookie Franco Morbidelli aus dem Marc VDS-Team, der mit 0,958 sec Rückstand auf Platz 7 vor seinem Förderer Valentino Rossi (Yamaha) +0,965 sec landete. Ducati-Werkspilot Jorge Lorenzo erreichte nur Platz 9 und büßte 0,966 sec auf die Bestzeit von Iannone ein. Die Red Bull KTM-Piloten Pol Espargaró und Bradley Smith erreichten die Plätze 15 mit 1,317 sec Rückstand und 20 mit 1,833 sec Rückstand. Der gestürzte Schweizer Tom Lüthi landete am Ende auf dem 22. Rang hinter dem verletzten Tito Rabat und büßte 2,207 sec auf die Bestzeit ein.