フリー走行2回目は気温25度、路面温度46度のドライコンディションで行われた。フリー走行1回目から路面気温が上昇し、序盤はリヤにハードタイヤを選択するライダーが多いなか、マルケスはただひとり、リヤにソフトタイヤを選択。フロントにはミディアムタイヤを履き、このタイヤセットで序盤にトップタイムをマークする。
セッション折り返しの時点で、トップは変わらずマルケス。2番手にペトルッチ、3番手にドヴィツィオーゾが続く。フリー走行1回目を4番手で終えた中上は、このセッションでもいい流れをキープ。4番手につけていた。
残り時間10分、ヤマハ勢はそれまで上位に食い込めずにいたが、ビニャーレスが5番手に浮上する。
トップを維持するマルケスは2回目のピットストップを終えて前後ともにハードタイヤに変更し、自身のトップタイムを更新した。ちなみに終盤には、多くのライダーがフロントにミディアム、リヤにハードタイヤを履いて走行している。
終盤に入ると各ライダーが相次いでタイムを更新。そんななか、ペトルッチが1分37秒909を記録してトップに浮上する。
残り時間3分を切ったところで、カレル・アブラハム（レアーレ・アビンティア・レーシング）とスミスが5コーナーで転倒。赤旗が提示され、セッションは一時中断となった。その後間もなく、走行は再開されている。
再開後の走行時間が短かったこともあり、フリー走行2回目は、終盤にトップタイムをマークしたペトルッチがそのまま制した。2番手にはドヴィツィオーゾがつけて、ミッション・ウィノウ・ドゥカティのふたりがフリー走行2回目でワン・ツーを果たした。ペトルッチはこのタイムで、総合トップで初日を終えている。
3番手にはカル・クラッチロー（LCRホンダ・カストロール）が続き、フリー走行1回目にトップタイムをマークしたマルケスは4番手。ヤマハ勢トップは5番手のビニャーレスだった。
初日総合としてはトップのペトルッチに続き2番手マルケス、3番手にドヴィツィオーゾがつけ、4番手にロレンソ、5番手がクラッチローと、トップ5をホンダ勢とドゥカティ勢が占めた。ヤマハ勢のトップは6番手のビニャーレスで、ロッシは16番手だった。中上はフリー走行2回目の終盤まで上位をキープし、最終的には8番手、初日総合としてはトップから0.225秒差の7番手でセッションを終えている。
