Zu den Top-10 nach den ersten drei freien MotoGP-Trainings rückten am Samstag in Mugello noch Jack Miller (Ducati) und Maverick Viñales (Yamaha) aus dem Q1 in das Qualifying 2 auf. Im 15-minütigen Qualifying 2 wurden die Startplätze 1 bis 12 für das MotoGP-Rennen am Sonntag vergeben. Ducati-Pilot Jorge Lorenzo setzte sich zu Beginn des Q2 mit 1:46,606 min vor Marc Márquez und dem im FP4 gestürzten Johann Zarco an die Spitze. Doch Márquez löste den Mallorquiner umgehend an der Spitze ab: 1:46,454 min. Valentino Rossi reihte sich auf dem fünften Rang ein. Suzuki-Pilot Andrea Iannone, der bereits am Freitag dominiert hat, unterbot Márquez Zeit um 0,107 sec und schnappte sich Platz 1. Vier Minuten vor Schluss befanden sich alle Piloten wieder auf der Strecke. Viñales, Iannone, Crutchlow, Rossi, Lorenzo und Márquez legten Sektor-Bestzeiten vor. Es war Altmeister Rossi, der mit 1:46,208 min Platz 1 einnahm, doch Jorge Lorenzo lag mit der Ducati nur 0,035 sec dahinter. Márquez startete eine Minute vor Schluss einen weiteren Angriff. Doch erneut verlor er im dritten Sektor wertvolle Zeit und konnte nur knapp einen Sturz verhindern. Nun starteten die Ducati-Piloten Andrea Dovizioso und Danilo Petrucci ihre Jagd auf Rossis Bestzeit, doch sie scheiterten beide. Mit 1:46,208 min sicherte sich Yamaha-Star Valentino Rossi seine 55. Pole-Position in der Königsklasse. Es ist die erste in Mugello seit 2016! Die Top-3 trennten weniger als eine Zehntelsekunde. 0,035 sec hinter Rossi folgte Jorge Lorenzo (Ducati) vor Maverick Viñales (Yamaha/+0,096 sec), Andrea Iannone (Suzuki/+0,139 sec), Danilo Petrucci (Ducati/+0,237 sec), Marc Márquez (Honda/+0,246 sec) und Andrea Dovizioso (Ducati/+0,292) sec als Siebter.