Da dichte Nebelschwaden über dem Circuito de Jerez hingen, mussten die Warm-up-Sessions am Sonntag verschoben werden. Die MotoGP-Piloten rückten um 10:15 Uhr für 20 Minuten aus. Pole-Setter Valentino Rossi setzte sich früh im Warm-up an die Spitze der Zeitenliste vor Héctor Barberá (Ducati), Pol Espargaró (Yamaha), Andrea Iannone (Ducati) und Marc Márquez (Honda). Kurz darauf stürmte Márquez mit 1:39,620 min an die Spitze, auch Lorenzo schob sich an Rossi vorbei. Da die Temperaturen am Morgen noch kühl waren, lag die vorläufige Bestzeit noch 0,9 sec über die Pole-Zeit von Rossi. Márquez verbesserte seine Zeit auf 1:39,513 min. 0,238 sec dahinter folgte Weltmeister Lorenzo. Stefan Bradl lag mit der Aprilia nur auf dem 21. und letzten Platz – mit zwei Sekunden Rückstand. Die Bestzeit von Marc Márquez blieb unangetastet. Hinter dem Honda-Star hatte sich Rossi jedoch an Lorenzo vorbeigeschoben. Auf Platz 4 folgten die Suzuki-Piloten Aleix Espargaró und Maverick Viñales sowie Dani Pedrosa (Honda), Pol Espargaró (Yamaha) und Andrea Iannone (Ducati). Stefan Bradl kam über Platz 21 nicht hinaus, aber ihm fehlten nur 0,282 sec auf seinen Aprilia-Teamkollegen Alvaró Bautista.