Nach 15 Minuten des 45 Minuten dauernden FP2 in Valencia hielt sich Weltmeister Marc Márquez auf der Repsol-Honda auf Platz 1 vor Pedrosa, Dovizioso, Crutchlow, Rossi und Lorenzo, Bradl war mit 1:32,311 min an siebter Position. 15 Minuten vor Schluss lag Jorge Lorenzo an der Spitze des zweiten Trainings, er hielt bei 1:31,568 min. Dahinter reihten sich Márquez ein, Bradl war mit 1:32,311 min immer noch Neunter. Acht Minuten vor Schluss stand überraschend Aleix Espargaró mit der Forward-Yamaha auf Platz 1 der Zeitenliste. Der Open-Class-Gesamtsieger der Saison hatte mit 1:31,565 min für die Bestzeit gesorgt, hauchdünne 0,003 sec vor Lorenzo. Bradl schaffte fünf Minuten vor Schluss eine Verbesserung auf 1:31,935 min, damit rückte er auf Platz 6 vor, aber wenig später presste sich Cal Crutchlow (Ducati) auf Platz 4 vor. Aleix Espargaró führte also vier Minuten vor Schluss vor Lorenzo, Márquez, Crutchlow, Pedrosa, Dovizioso und Bradl. Bei Suzuki hatte sich ein Motor in Rauch aufgelöst – kapitaler Motorschaden bei Randy de Puniet, er hielt sich an 16. Stelle, Rückstand bei 1,2 sec. Andrea Dovizioso sicherte sich kurz vor Schluss mit 1:31,558 min die Bestzeit, die Freude bei Ducati war allerdings nicht von langer Dauer, denn Márquez gelang in letzter Minute wieder eine neue Fabelzeit – er fuhr mit 1:31,454 min auf Platz 1 – mit Bestzeiten in allen vier Sektoren, eine makellose Runde. Stefan Bradl blieb mit 1:31,935 min nur 0,481 sec hinter der Bestzeit und nur 0,040 sec hinter Pedrosa, eine recht beachtliche Leistung.