Keine fünf Minuten waren im FP2 am Freitagnachmittag gefahren und schon unterbot Marc Márquez seine Bestzeit des Vormittags: In 1:47,062 min führte er vor dem Red Bull-KTM-Duo Johann Zarco (+ 0,912 sec) und Pol Espargaró (+ 0,970 sec) – bevor sich die Ducati-Piloten Jack Miller, Andrea Dovizioso, Michele Pirro und Danilo Petrucci im Viererpack auf den Plätzen 2 bis 5 einreihten. Die fünfte Desmosedici, Moto2-Weltmeister und MotoGP-Rookie Francesco Bagnaia, lag hinter Pol Espargaró auf Rang 7. Zarco hielt sich nach 15 Minuten immer noch auf Platz 10 (+ 0,912 sec). Eine halbe Stunde vor Schluss der 45-minütigen Session tauchte Maverick Viñales als Neunter (+ 0,784 sec) erstmals in den Top-10 auf, während der neunfache Mugello-Sieger Valentino Rossi nur auf Rang 16 (+ 1,098 sec) zu finden war. Zehn Minuten später schob sich Cal Crutchlow (LCR Honda) auf Platz 6 nach vorne und Zarco sorgte für einen Schreckmoment, als er in Kurve 11 heftig abflog. Der Franzose blieb dabei glücklicherweise unverletzt. Eine Viertelstunde vor Schluss hatte sich auch Bagnaia auf Platz 5 nach vorne geschoben, damit lagen alle Desmosedici-Piloten in den Top-6 – nur an Márquez biss sich die rote Konkurrenz noch die Zähne aus. Viñales sprengte schließlich das Ducati-Paket als Vierter (+ 0,333 sec). In der Schlussphase wurde es noch einmal richtig spannend, als die MotoGP-Asse mit Soft-Hinterreifen auf Zeitenjagd gingen: Petrucci setzte sich in 1:47,012 min an die Spitze und Crutchlow schob sich zunächst auf Platz 4 nach vorne. Viñales kam bis auf 0,027 sec an die Bestzeit von "Petrux" heran. Drei Minuten vor Ende übernahm KTM-Ass Pol Espargaró kurzzeitig Platz 1, aber der Ducati-Werksfahrer schlug umgehend zurück – und dann unterbot Quartararo die Bestzeit erneut. Miller kam hingegen zu Sturz. In letzter Minute sorgte dann Bagnaia für eine Überraschung: In 1:46,732 min fuhr der Rookie die schnellste Zeit des Freitags. Damit liegen zwei Klassen-Neulinge ganz vorne. Der Routinier Rossi musste sich hingegen mit Platz 18 abfinden. Auch Dovizioso (11.) und Honda-Neuzugang Jorge Lorenzo (20.) verpassten die Top-10. Mugello, MotoGP, FP2: 1. Bagnaia, 1:46,732 min 2. Quartararo, + 0,046 sec 3. Petrucci, + 0,131 4. Pol Espargaró, + 0,234 5. Vinales, + 0,241 6. Márquez, + 0,330 7. Rins, + 0,435 8. Crutchlow, + 0,438 9. Miller, + 0,453 10. Morbidelli, + 0,536 11. Dovizioso, + 0615 12. Zarco, + 0,687 13. Pirro, + 0, 0,689 14. Nakagami, + 0,751 15. Mir, + 0,847 16. Aleix Espargaró, + 0,880 17. Rabat, + 0,954 18. Rossi, + 0,994 19. Iannone, + 1,155 20. Lorenzo, + 1,382 21. Abraham, + 1,414 22. Syahrin, + 1,764 23. Oliveira, + 2,182