Dopo che la prima sessione di libere era stata poco indicativa circa i valori in pista, la seconda si è rivelata decisamente più interessante, dato che l'asfalto era decisamente più caldo, condizione che i piloti troveranno in gara domenica. Tuttavia a svettare è sempre lui: Marc Marquez. Il pilota di Cervera è stato il più veloce nelle FP2, così come lo era stato nella mattina, siglando un tempo di 1:44.295 che lo proietta in cima alla classifica. Sembrerebbe che il nuovo layout della pista sia andato ad esaltare le caratteristiche della Honda, ma più in generale, facendo un confronto anche con quanto accaduto a Jerez, è possibile che in tracciati dove il grip scarseggia, come Barcellona, la RC213V sia superiore alle altre moto. Il "primo degli altri" è Jorge Lorenzo, che porta la sua Ducati al secondo posto, staccato di 4 decimi da Marquez: il maiorchino ha lavorato molto nel pomeriggio sull'ergonomia della posizione di guida, di cui si è spesso lamentato in questa prima parte di stagione. Terzo è il rookie d'oro Jonas Folger, pilota del team Yamaha Tech 3 che continua a fare cose egregie, notevoli per un esordiente nella categoria.
L'altra Ducati ufficiale è quarta ed è guidata da Andrea Dovizioso, con un gap di 588 millesimi dalla vetta: alla vigilia si parlava di un circuito difficile da digerire per la Desmosedici, ma le prove di quest'oggi stanno smentendo ciò, in attesa di ulteriori conferme nella giornata di domani. Il pilota di Forlì è seguito da Danilo Petrucci, rinvigorito dal podio del Mugello ed apparso in palla anche in terra spagnola, pronto a riconfermare la sua crescita se la moto glielo permetterà. Il sesto tempo appartiene ad un Tito Rabat in netta crescita rispetto al 2016: una settimana fa tra le colline toscane era riuscito per la prima volta ad entrare in Q2 e si era qualificato col decimo tempo, ed anche qui a casa sua vuole fare altrettanto bene. Settimo Johann Zarco, braccato da Pedrosa, a 8 decimi dal suo compagno di box: lo spagnolo non è riuscito quest'oggi a trovare lo stesso feeling che invece ha permesso a Marquez di volare. Nono è Alvaro Bautista, mentre chiude i primi 10 Valentino Rossi, alla guida di una M1 che sembra faticare a Barcellona: il pesarese lamenta una certa difficoltà del posteriore nel seguire l'anteriore, causata dallo scarso grip del tracciato.
Le difficoltà della casa di Iwata sono ancora più accentuate nel caso di Maverick Vinales, che oggi per la prima volta da quando è salito sulla Yamaha è stato in netta difficoltà: il pilota di Figueres non sente il giusto feeling per spingere ed infatti è solo 16°, lontano 1.5 secondi dalla vetta ed a 7 decimi da Rossi. Ancora una volta in difficoltà Andrea Iannone, che non riesce proprio a trovare confidenza con la Suzuki, e deve accontentarsi del 13° crono.