Nach dem schlimmen Unfall am Ende des Moto3-Qualifiyings wurde der Beginn des FP4 der MotoGP-Klasse nach hinten verschoben, um Jason Dupasquier an der Strecke versorgen und anschließend in das Krankenhaus von Florenz fliegen zu können. Um 14.43 Uhr begann in Mugello schließlich das Qualifying 1 der Königsklasse. Die Aufgabenstellung für Maverick Viñales, Marc Márquez, Valentino Rossi und Co. war klar: Nur die Top-2 steigen noch in die entscheidende zweite Qualifying-Session auf, in der die Startplätze 1 bis 12 für den " Gran Premio d’Italia Oakley" ausgefahren werden. Marc Márquez hängte sich an Viñales, die erste Richtzeit kam nach den ersten Zeitattacken direkt dahinter aber von Pramac-Ducati-Ersatzmann Michele Pirro in 1:46,495 min. Im nächsten Umlauf übernahm zunächst Rookie Enea Bastianini Platz 1, ehe Takaaki Nakagmi in 1:46,195 min noch einmal schneller war. Zur Halbzeit der 15-minütigen Session folgten Aleix Espargaró, Michele Pirro, Marc Márquez und Danilo Petrucci auf den Plätzen 3 bis 6. Rossis beste Rundenzeit wurde wegen Überschreiten der "track limits" gestrichen, damit war er zu diesem Zeitpunkt Zwölfter und Letzter. In den finalen fünf Minuten standen die entscheidenden Zeitenjagden an – und Marc Márquez passte wieder Viñales ab, der nur auf dem siebten Platz lag und angreifen musste. Lecuona, Savadori und Rossi hängten sich ebenfalls an den Zug an. Viñales war nicht begeistert und bog in die Boxengasse ein – aber Marc Márquez folgte ihm, das Geplänkel zog sich weiter. Es standen allerdings nur noch drei Minuten auf der Uhr. Nakagami und Aleix Espargaró zeigten unterdessen absolute Sektorbestzeiten. Der Aprilia-Pilot schnappte sich vorläufig Platz 2. Viñales fuhr in 1:46,045 min Bestzeit – aber nur für einen Bruchteil einer Sekunde, denn die Taktik von Marc Márquez geht auf, der direkt dahinter eine 1:45,924 min fährt. Eine fliegende Runde war aber noch drin: Rote Sektoren bei Aleix Espargaró, Viñales, Bastianini, Nakagami und Pirro. Espargaró gelang die angestrebte Verbesserung auf Rang 2, während Viñales in der letzten Kurve weit ging und somit als Dritter im Q1 hängen blieb. MotoGP-Ergebnis, Mugello, Q1: 1. Marc Márquez, Honda, 1:45,924 min 2. Aleix Espargaró, Aprilia, 1:46,024 3. Viñales, Yamaha, 1:46,045 4. Bastianini, Ducati, 1:46,129 5. Nakagami, Honda, 1:46,195 6. Pirro, Ducati, 1:46,302 7. Marini, Ducati, 1:46,481 8. Petrucci, KTM, 1:46,548 9. Rossi, Yamaha, 1:46,770 10. Lecuona, KTM, 1:47,084 11. Savadori, Aprilia, 1:47,146 12. Alex Márquez, Honda, 1:47,216