Lotta per la pole serratissima sul bollente asfalto di Brno, ma alla fine a spuntarla è un grande Marc Marquez: 1:54.981 è il suo giro veloce, che lo rende l'unico pilota ad essere sceso sotto il muro dell'1:55 nel corso del weekend. Se le prove della mattina facevano pensare ad una doppietta Honda nelle qualifiche, così non è stato a causa di un eccezionale Valentino Rossi, che, dopo aver risolto nelle FP4 alcuni problemi di setting, sfodera un ultimo giro aggressivo e si porta a 94 millesimi da Marquez, facendo sudare lo spagnolo più del previsto. L'altra Honda ufficiale è appena dietro il pesarese, con Pedrosa che sarà forse deluso della sua prestazione dopo che nella mattina aveva dimostrato di poter essere davvero competitivo, ma è comunque in prima fila e potrà giocarsi le sue carte domani in gara. Di poco fuori dalla prima fila un sempre efficace Dovizioso, che spreme al massimo la sua Desmosedici ma non va oltre il quarto posto, tallonato da Crutchlow e poi da Lorenzo, sesto e che finalmente vede la luce in qualifica dopo che nei precedenti appuntamenti stagionali aveva sempre stentato. Delude Vinales, che firma solo il settimo tempo, a testimonianza di un weekend complicato per il 22enne della Yamaha.

Q1 - Tutti scendono subito in pista alla ricerca dei primi due posti che consentono di accedere alla seconda manche delle qualifiche: il primo a far siglare un riferimento cronometrico è Bautista  in 1:56.768, che diventa provvisoriamente il più veloce. Petrucci e Folger sono due missili e si issano in cima alla lista dei tempi, mentre tutti rientrano per cambiare gomme e preparsi al time attack finale. Colpo di scena per Iannone: la sua Suzuki fuma per un problema tecnico e non potrà tornare in pista, concludendo così un sabato nerissimo fin dalla mattina. Pioggia di caschi rossi nell'ultima tornata utile, ma a spuntarla è Petrucci con un bel giro in 1:56.220, seguito da Bautista, circa due decimi più lento del pilota ternano, mentre per soli 6 millesimi Rins non accede in Q2.

Q2 - Partono i 15 minuti che porteranno alla conquista della pole position, con una pista infuocata che renderà difficile per tutti trovare il limite senza finire a terra. Pedrosa sigla subito un 1:55.313 che gli vale la pole provvisoria, dimostrandosi competitivo come nella mattina, mentre è altrettato buono Lorenzo, subito dietro il pilota Honda nelle prime fasi, scalzato poi da Marquez. Tre minuti alla fine e si scatena l'inferno: caschi rossi accesi da Rossi, Crutchlow, Marquez e Dovizioso, ma è il pilota di Cervera a issarsi in cima alla classifica, seguito dal pesarese a meno di un decimo. Questi ultimi rinunciano a tentare un ultimo assalto al tempo, mentre Pedrosa e Vinales si migliorano, chiudendo rispettivamente terzo e settimo.