MotoGP第13戦サンマリノGP、MotoGPクラスは、イタリアのミサノ・ワールド・サーキット‐マルコ・シモンチェリで2日目の予選を行い、ホルヘ・ロレンソ（ドゥカティ）が1分31秒629でポールポジションを獲得した。
MotoGPクラスの3回のフリー走行でトップに立ったのはアンドレア・ドヴィツィオーゾ（ドゥカティ）。フリー走行総合11番手以下のライダーによって争われるQ1で上位につけたダニ・ペドロサ（ホンダ）とフランコ・モルビデリ（ホンダ）のふたりを加えた12名のライダーによって、MotoGPクラスのQ2は気温25度、路面温度39度のドライコンディションで争われた。
セッション序盤にトップに立ったのはマルク・マルケス（ホンダ）。マルケスは開始3分すぎに1分32秒016を記録してリーダーボードのトップに立つ。ロレンソは1回目のコースインの計測2周目に1分31秒763を記録し、マルケスを交わしてトップに浮上。前後にソフトコンパウンドのニュータイヤを履いて2回目のアタックに出るが、タイム更新ならず。
マルケスもフロントにミディアム、リヤにソフトのニュータイヤを履いて2回目のアタックに出たが、残り7分で15コーナーで転倒を喫してしまう。マルケスはすぐにピットに戻って、マシンを乗り換えてアタックを続行したが、タイム更新ならず。
いっぽうのロレンソは3度目のコースインの最後のアタックラップでサーキットベストとなる1分31秒629を記録し、今シーズン3度目となるポールポジションを獲得した。
2番手に残り6分で1分31秒916を記録したジャック・ミラー（ドゥカティ）が続き、ミラーはポールポジションを獲得したアルゼンチンGP以来のフロントロウ獲得となった。 終盤のアタックで1分31秒950を記録したマーベリック・ビニャーレス（ヤマハ）が3番手を獲得。フリー走行総合トップのドヴィツィオーゾは、ビニャーレスに逆転されるまで3番手をキープしていたが、1分32秒003で4番手となった。
マルケスはマシンを乗り換えてアタックを行ったものの、自己ベスト更新はならず、序盤に記録した1分32秒016で5番手に。カル・クラッチロー（ホンダ）が1分32秒025で6番手に続いたが、クラッチローは終盤のアタックラップ中に1コーナーで転倒を喫してしまった。
バレンティーノ・ロッシ（ヤマハ）は1分32秒028で7番手。8番手に1分32秒136でダニロ・ペトルッチ（ドゥカティ）、9番手に1分32秒250でヨハン・ザルコ（ヤマハ）、10番手に1分32秒338でアレックス・リンス（スズキ）の順で続いた。
Q1トップのペドロサは1分32秒369で11番手、フランコ・モルビデリ（ホンダ）は走行開始が遅れた上に終盤の4コーナーで転倒を喫し、ラップタイムを計測できず12番手に終わった。
以下、Q1のタイム順にアンドレア・イアンノーネ（スズキ）が1分32秒566で13番手、ミケーレ・ピロ（ドゥカティ）は1分32秒624で14番手、アルバロ・バウティスタ（ドゥカティ）が1分32秒792で15番手。16番手に1分33秒084でアレイシ・エスパルガロ（アプリリア）、17番手に1分33秒085でブラッドリー・スミス（KTM）、18番手に1分33秒361でワイルドカード参戦のHRCテストライダー、ステファン・ブラドル（ホンダ）が続き、中上貴晶（ホンダ）は1分33秒437で19番手スタートとなった。
20番手に1分33秒502でケガからの復帰戦のポル・エスパルガロ（KTM）、21番手に1分33秒572でスコット・レディング（アプリリア）、22番手に1分33秒705でチャビエル・シメオン（ドゥカティ）、23番手に1分33秒755でトーマス・ルティ（ホンダ）、24番手に1分33秒812でカレル・アブラハム（ドゥカティ）、25番手に1分34秒080でハフィス・シャーリン（ヤマハ）が続き、代役としてMotoGP初参戦のクリストフ・ポンソン（ドゥカティ）は1分37秒180で26番手から決勝に臨む。
