MotoGP第4戦スペインGP MotoGPクラスの予選がヘレス・サーキット‐アンヘル・ニエトで行われ、ルーキーのファビオ・クアルタラロ（ペトロナス・ヤマハSRT）がポールポジションを獲得。これにより、クアルタラロは最年少ポールポジション獲得記録を更新した。2番手にチームメイトのフランコ・モルビデリが入り、ヤマハのサテライトチーム、ペトロナス・ヤマハSRTがトップ2グリッドを獲得した。中上貴晶（LCRホンダ・イデミツ）は8番グリッドで、明日の決勝を3列目から迎える。
気温18度、路面温度21度のもと行われたフリー走行3回目。セッション中盤、10コーナーでカル・クラッチロー（LCRホンダ・カストロール）が激しく転倒。クラッチローはスリップダウンを喫し、マシンはグラベルを滑って激しくフェンスに激突した。このクラッシュによりエア・フェンスの修復が必要になったことから、残り時間17分で赤旗が提示され、セッションは一時中断となる。
約8分後、セッションが再開。クラッチローはピットに戻って再び走行を行っている。セッション再開後間もなく、各ライダーが予選Q2へのダイレクト進出を目指すアタックを敢行。中上やルーキーのクアルタラロなどが、一時トップに立つ躍進を見せる。
残り5分を切ると、タイムの更新合戦はさらに激しさを増した。目まぐるしくトップが入れ替わるなか、ペトルッチが1分36秒957をマーク。新たなオールタイムラップレコードを樹立する最速タイムでトップを奪取すると、フリー走行3回目を制した。
2番手にはマルケス、3番手には気を吐いたクアルタラロ、4番手にはアンドレア・ドヴィツィオーゾ（ミッション・ウィノウ・ドゥカティ）、5番手にジョアン・ミル（チーム・スズキ・エクスター）が続いた。中上は前日の自己ベストを更新し、7番手でセッションを終え、総合としても7番手で予選Q2進出を決めている。
一方、モンスターエナジー・ヤマハMotoGPのふたりはバレンティーノ・ロッシが総合11番手、マーベリック・ビニャーレスが総合15番手で、Q1から予選に臨むこととなった。
フリー走行3回目ではトップから12番手のジャック・ミラー（プラマック・レーシング）までが0.5秒以内の差という、非常に接近したタイム差となり、同時に14番手のアレイシ・エスパルガロ（アプリリア・レーシング・チーム・グレシーニ）までが従来のオールタイムラップレコード、1分37秒653を更新するタイムを記録している。
予選前に行われたフリー走行4回目では、序盤からマルケスがトップにつけ、そのままこのセッションを制した。このセッションではアンドレア・イアンノーネ（アプリリア・レーシング・チーム・グレシーニ）が11コーナーで激しくクラッシュ。担架で運ばれ、その後、ピットに戻ったが、左足首を負傷したということだ。
