Jorge Martin setzte sich im zweiten Moto3-Training von Misano mit 1:43,505 min an die Spitze. Sein Gresini-Teamkollege Fabio Di Giannantonio übertraf ihn jedoch bald um 0,223 sec. KTM-Pilot Philipp Öttl reihte sich auf dem zehnten Platz ein. Honda-Pilot Joan Mir aus dem Leopard-Team führt die Gesamtwertung der Moto3-Klasse mit ganzen 64 Punkten Vorsprung auf Silverstone-Sieger Aron Canet an. Zwei weitere Punkte dahinter liegt Romano Fenati. Bester KTM-Pilot in der Gesamtwertung ist Marcos Ramirez auf dem siebten Rang. 15 Minuten vor Schluss stand Romano Fenati mit 1:43,096 min an der Spitze – 0,186 sec vor Fabio Di Giannantonio. Dahinter folgten Mir, Canet, Martin und Ramirez. Lorenzo Dalla Porta stürzte mit seiner Mahindra. Di Giannantonio holte sich Platz 1 mit 1:42,802 min zurück. Manuel Pagliani stürzte. Juanfran Guevara ging ebenfalls zu Boden. Kevin Zannoni, Wildcard-Pilot für Althea Racing auf einer KTM, lag auf einen hervorragenden neunten Rang – 0,952 sec Rückstand. Mit 1:42,620 min fuhr am Ende Fabio Di Giannantonio die Bestzeit. Zum Vergleich: Die Pole-Zeit 2016 lag bei 1:42,398 min. Der Honda-Pilot war 0,071 sec schneller als sein Gresini-Teamkollege Jorge Martin. Dahinter folgten Enea Bastianini (Honda) +0,169 sec, Gabriel Rodrigo (KTM) +0,304 sec, Romano Fenati (Honda) +0,476 sec, Aron Canet (Honda) +0,643 sec und Joan Mir (Honda) +0,656 sec. Philipp Öttl belegte mit 1,2 sec Rückstand nur den 19. Rang.