Nach einem Regenschauer gegen Ende des zweiten Moto3-Trainings war der Red Bull Ring zu Beginn der zweiten MotoGP-Session nass. Loris Baz übertraf sich auf der Ducati des Avintia-Teams immer wieder selbst, während die anderen Piloten in der Box verweilten. Nur Karel Abraham und kurz später Scott Redding und Johann Zarco gesellten sich zu Baz. Rossi drehte eine Runde, steuerte aber wieder die Yamaha-Box an. 30 min vor Schluss rückten immer mehr Piloten aus. Mit 1:26,576 min setzte sich Ducati-Pilot Scott Redding an die Spitze. Doch er wurde bald von WM-Leader Marc Márquez verdrängt. Álvaro Bautista schob sich auf Platz 2. Die Zeiten aus dem FP2 könnten über den direkten Einzug in das Qualifying 2 entscheiden, sollte das FP3 am Samstag bei nasser Strecke stattfinden. Álvaro Bautista verdrängte Weltmeister Márquez von Platz 1, doch Márquez schlug mit 1:24,649 min zurück. KTM-Testfahrer Mika Kallio glänzte auf Platz 10. In Brünn hatte Pol Espargaró für den ersten Top-10-Platz für Red Bull KTM in der MotoGP-Klasse gesorgt. Nun findet der Heim-GP für die Österreicher statt. Scott Redding verbremste sich in Kurve 4 und musste durch den Kies. Márquez lag weiter vor Dovizioso, Viñales, Bautista, Pedrosa und Rossi. Jonas Folger hatte nur Platz 15 inne. Viñales kam auf 0,153 sec an Márquez heran. Auf Platz 3 folgte in der Schlussphase Dovizioso vor Redding und Zarco. Rossi schnappte sich Platz 3 hinter Viñales. Vier Minuten vor Schluss schoss Rookie Johann Zarco auf Platz 1. Der Franzose war 0,003 sec schneller als Márquez. Doch Jorge Lorenzo brannte mit 1:24,616 min die bisher schnellste Zeit des Wochenendes in den österreichischen Asphalt. Doch Zarco konterte mit 1:24,572 min. In Kurve 4 kam auch Márquez auf seiner Zeitenjagd von der Strecke ab und fuhr durch den Kies. Dani Pedrosa preschte mit 1:24,474 min an die Spitze vor Zarco und Lorenzo. Viñales übertraf Pedrosa um 0,169 sec Doch in letzter Sekunde war es doch ein Ducati-Pilot, der die schnellste Zeit des FP2 vorlegte: Andrea Dovizioso umrundete den Red Bull Ring in 1:24,046 min. Zum Vergleich: Die Pole-Zeit 2016 lag bei 1:23,142 min. Dahinter folgten Maverick Viñales (Yamaha) +0,234 sec, Dani Pedrosa (Honda) +0,428 sec, Johann Zarco (Yamaha) +0,476 sec, Jorge Lorenzo (Ducati) +0,570 sec und Marc Márquez (Honda) +0,603 sec.Valentino Rossi erreichte nur Platz 12 mit 0,837 sec. Die Top-15 lagen innerhalb von 0,946 sec. Die Top-10 der kombinierten Zeitenliste aus FP1 und FP2: Dovizioso, Viñales, Pedorsa, Zarco, Lorenzo, Barberá, Márquez, Crutchlow, Aleix Espargaró und Scott Redding. Die KTM-Piloten Pol Espargaró, Mika Kallio und Bradley Smith sicherten die Plätze 11, 19 und 24. Stark: Espargaró büßte nur 0,813 sec auf die Spitze ein.