Im FP3 am Samstagvormittag rückte Lokalmatador Valentino Rossi mit einem speziellen Helmdesign in den italienischen Nationalfarben aus und Alex Rins sorgte mit einem Sturz in Kurve 11 gleich zu Beginn für Aufregung: Der Suzuki-Werksfahrer machte sich dann schnell auf in die Box, um auf sein zweites Motorrad zu steigen. Nach zehn Minuten hatte WM-Leader Marc Márquez in 1:46,696 min die Bestzeit des Freitags von Francesco Bagnaia (Pramac Ducati) schon unterboten. Zur Halbzeit setzte sich Takaaki Nakagami – bereits auf Soft-Reifen – an die Spitze, dann legte er in 1:46,456 min noch einmal nach. Fabio Quartararo (Petronas Yamaha) blieb wenig später nur 0,040 sec hinter dem LCR-Honda-Fahrer. Eine Viertelstunde vor Schluss schob sich Honda-Neuzugang Jorge Lorenzo in der kombinierten Zeitenliste auf Platz 10 nach vorne. Die Top-10 trennten zu diesem Zeitpunkt nur 0,6 sec – Rins und Rossi lagen nur auf 12 und 16, aber die Entscheidung stand noch aus. Ducati-Werksfahrer Danilo Petrucci knackte zehn Minuten vor Ende die Best-ever-lap auf der 5,2 km langen Rennstrecke: In 1:46,056 min lag er 0,2 sec vor Red Bull-KTM-Star Pol Espargaró. Daran sollte sich nichts mehr ändern, aber der Kampf um ein Ticket für das Q2 war nichts für schwache Nerven. Vier Minuten vor Schluss warf zunächst Maverick Viñales den Ducati-Star Andrea Dovizioso aus den Top-10, auch WM-Leader Marc Máquez lag nur mehr auf Rang 9 der kombinierten Zeitenliste. Der Repsol-Honda-Star schob sich in letzter Minute auf Platz 3 nach vorne, "Dovi" verpasste hingegen die direkte Qualifikation für das Q2 als Elfter um 0,029 sec – im Q1 ist er aber in bester Gesellschaft: Auch Lorenzo, Rossi und Rins müssen diesen Umweg nehmen. Der neunfache Weltmeister war in letzter Sekunde noch auf dem Weg in die Top-10, aber ein Fehler in der letzten Kurve kam ihm teuer zu stehen. Mugello, MotoGP, Gesamtwertung nach FP3: 1. Petrucci, 1:46,056 min 2. Pol Espargaró, + 0,207 sec 3. Márquez, + 0,224 4. Nakagami, + 0,400 5. Miller, + 0,422 6. Quartararo, + 0,432 7. Viñales, + 0,453 8. Crutchlow, + 0,460 9. Morbidelli, + 0,462 10. Bagnaia, + 0,657 (für das Q2 qualifiziert) 11. Dovizioso, + 0,686 12. Lorenzo, + 0,837 13. Rossi, + 0,844 14. Pirro, + 0,899 15. Rabat, + 1,008 16. Aleix Espargaró, + 1,104 17. Rins, + 1,111 18. Abraham, + 1,123 19. Mir, + 1,124 20. Zarco, + 1,363 21. Iannone, + 1,712 22. Oliveira, + 2,194 23. Syahrin, + 2,440