MotoGP第6戦イタリアGPの予選がムジェロ・サーキットで行われ、MotoGPクラスはマルク・マルケス（レプソル・ホンダ・チーム）がオールタイムラップ・レコードを更新するタイムでポールポジションを獲得した。2番手にはファビオ・クアルタラロ（ペトロナス・ヤマハSRT）がつけ、今季2度目のフロントロウに並んだ。中上貴晶（LCRホンダ・イデミツ）は10番グリッドを獲得している。
フリー走行3回目では序盤にマルケスがトップにつけていたが、セッション開始25分ころ、中上がマルケスのタイムを0.12秒上回り、トップに浮上する。中上はその2周後もタイムを更新し、1番手をキープ。
セッションの残り時間が10分を切るころになると、ダニロ・ペトルッチ（ミッション・ウィノウ・ドゥカティ）、ポル・エスパルガロ（レッドブル・KTM・ファクトリーレーシング）が相次いでタイムを更新。ペトルッチは1分46秒056という、これまでのオールタイムラップ・レコードを0.152秒更新するタイムでトップに立つ。
ペトルッチはこのタイムでセッションを制し、2番手はポル・エスパルガロがキープ。3番手には最後のアタックでポジションを上げたマルケス、中上は4番手で予選Q2へのダイレクト進出を決め、ドゥカティ勢トップはジャック・ミラー（プラマック・レーシング）の5番手だった。
なお、このセッションではペトルッチがリヤのブレーキディスク部分を覆うカバーを装着して走行を行うシーンも見られた。この新しいパーツは、初日にドゥカティのテストライダーであるミケーレ・ピロのマシンに投入されたものだ。
フリー走行4回目では、終盤までマルケスがトップをキープしていたが、最後のアタックでクアルタラロがトップを奪い、さらにマーベリック・ビニャーレス（モンスターエナジー・ヤマハMotoGP）も2番手タイムをマーク。マルケスは3番手でセッションを終えている。
4番手はアレックス・リンス（チーム・スズキ・エクスター）、5番手はジャック・ミラー（プラマック・レーシング）でドゥカティ勢トップ。中上は7番手、フリー走行3回目でトップタイムをマークしたペトルッチは8番手だった。
