Q1
Voorafgaand aan het eerste gedeelte van de kwalificatie was het al duidelijk dat het een spannende strijd zou worden. Andrea Dovizioso, Alex Rins en Valentino Rossi waren tijdens de drie vrije trainingen niet snel genoeg om zich direct te plaatsen voor het belangrijkste gedeelte van de kwalificatie, Q2. Een grote verrassing aangezien Mugello het thuiscircuit is voor Rossi en Dovizioso. Daarnaast staan de genoemde drie coureurs ook bij de eerste vier rijders in de tussenstand van WK-klassement. Ook vijfvoudig wereldkampioen Jorge Lorenzo hoopte zich via Q1 alsnog te plaatsen voor het tweede gedeelte van de kwalificatie.

Lange tijd stond wildcard-rijder Michele Pirro aan de leiding, maar in de allerlaatste run wist Dovizioso alsnog de snelste tijd te rijden. De twee Ducati-rijders mochten zich daardoor klaar maken voor het tweede gedeelte van de kwalificatie. Rossi stelde teleur en kwam niet verder dan een achttiende plek. Jorge Lorenzo werd 17e en Rins zal morgen vanaf de dertiende plaats vertrekken.

Q2:
Het tweede gedeelte van de kwalificatie was zelfs nog spannender. Meerdere coureurs, op verschillende merken, waren in staat om te strijden om de poleposition. Lange tijd leek het erop dat Fabio Quartararo zijn tweede polepositon van het jaar ging veroveren. Zijn tijd bleek echter niet goed genoeg te zijn om Marquez voor te blijven. De wereldkampioen reed tijdens zijn laatste run naar de snelste tijd ooit gereden op het circuit van Mugello. Marquez zal zondag op de eerste startrij vergezeld worden door Quartararo en Petrucci. Dovizioso kwam niet verder dan de negende tijd.