Zu den Top-10 der ersten drei freien Trainings rückten nach dem Qualifying 1 noch Scott Redding (Ducati) und Aleix Espargaró (Suzuki) auf. Im Qualifying 2 wurden die Startplätze 1 bis 12 vergeben. Im 15-minütigen Q2 heftete sich Andrea Iannone an die Fersen von Weltmeister Jorge Lorenzo, was ihm das Yamaha-Team umgehend auf seiner Boxentafel mitteilte. Mit Lorenzos Hilfe schoss Iannone vor Marc Márquez, Lorenzo und Danilo Petrucci an die Spitze. Iannone lag mit 1:46,727 min nur 0,032 sec vor Márquez. Suzuki-Pilot Maverick Viñales schob sich auf Platz 2 hinter Iannone nach vorne – 0,023 sec Rückstand. Der WM-Dritte Valentino Rossi reihte sich auf Platz 8 ein. Vor dem Mugello-GP liegt der Italiener zwölf Punkte hinter WM-Leader Lorenzo und sieben hinter Márquez. Iannone legte hinter Lorenzo wieder Bestzeiten in den ersten drei Sektoren vor. Er verbesserte seine Zeit auf 1:46,607 min. Zum Vergleich: Seine Pole-Zeit 2015, damals noch auf Bridgestone-Reifen, lag bei 1:46,489 min. Erst 2:20 min vor Schluss, rückte Jorge Lorenzo für seine letzte Zeitenjagd aus. Rossi hatte sich hinter Viñales geklemmt und preschte an die Spitze. Bei den Fans des Doctors auf den Tribünen brach überschwänglicher Jubel los. Um nur 0,094 sec scheiterte Suzuki-Star Maverick Viñales an Rossis Zeit. Mit 1:46,540 min sorgte Valentino Rossi für eine kleine Sensation. Er eroberte bei seinem Heim-GP, den er seit 2008 nicht mehr gewinnen konnte, die Pole-Position. "Es ist etwas Besonderes, denn die Atmosphäre mit den Fans ist hier unglaublich", schwärmte Rossi, die Fans jubelten. "Der Start aus der ersten Reihe ist in Mugello ausschlaggebend. In den letzten Jahren habe ich im Qualifying immer sehr gelitten. Nun bin ich sehr glücklich. Ich habe seit dem Samstag eine wirklich gute Pace, daher müssen wir am Sonntag das Maximum herausholen." Auf Platz 3 reihte sich Andrea Iannone vor Marc Márquez, Jorge Lorenzo, Aleix Espargaró, Dani Pedrosa, Bradley Smith, Danilo Petrucci, Scott Redding, Michele Pirro und Yonny Hernandez ein. Auch Ducati-Testpilot Casey Stoner befindet sich seit Samstagvormittag im MotoGP-Paddock. Er reiste mit seiner Frau Adriana nach Italien, Tochter Ally blieb zuhause in Australien.