予選Q1はフリー走行4回目の赤旗中断により、予定よりも22分遅れてスタート。気温は16度ながら、陽光により路面温度は23度にまで上昇した。中上、ミル、ペトルッチなどがこのQ1から予選に臨む。
前半のアタックではフランセスコ・バニャイア（プラマック・レーシング）、ペトルッチがQ2進出圏内の1番手、2番手タイムをマークする。中上は3番手、ミルは5番手につける状況だ。
セッション残り時間5分になるころ、ピットインしてタイヤ交換を終えたライダーたちが後半のアタックに入る。ここでペトルッチが1分31秒952を叩き出してトップに浮上。さらにミルが2番手タイムをマークする。
しかし残り時間1分を切って、バニャイアが2番手に浮上。ここでブラッド・ビンダー（レッドブル・KTM・ファクトリーレーシング）が、7コーナーで転倒を喫する。
トップはペトルッチ、2番手バニャイアのままセッションは終了。中上は最後のアタックでタイムを更新したが0.125秒届かず、3番手。ミルは4番手で予選を終え、明日の決勝レースを5列目から迎えることになった。
続いて始まった予選Q2。序盤のアタックではクアルタラロがトップ、Q1からQ2に進出したバニャイアが2番手、モルビデリが3番手につける。
セッション残り時間3分を切って、セカンドアタックに入るとドヴィツィオーゾ2番手に浮上。モルビデリも自己ベストを更新するが、ポジションは変わらず4番手。さらにロッシ、そしてカル・クラッチロー（LCRホンダ・カストロール）がタイムを更新し、2番手に浮上したかと思えば、ミラーが1分31秒537のトップタイムを叩き出す。
残り時間はすでに1分を切っている。そのなかで、クアルタラロがセクタータイムを最速で刻んでいた。クアルタラロはそのままコントロールラインを駆け抜け、1分31秒315を叩き出してポールポジションを獲得した。
激しいタイムの更新となったQ2を制したのはクアルタラロで、母国グランプリで2020年シーズン3度目のポールシッターとなった。ミラーは惜しくも2番手となり、3番手は最後のアタックでタイムを詰めたペトルッチで、2020年シーズンでは初めてフロントロウに並んだ。4番手はクラッチローで、今季自己ベストリザルトを獲得している。5番手にはビニャーレス、6番手にはドヴィツィオーゾで、チャンピオンシップのランキング3番手、4番手のライダーが2列目にが並んだ。
