Dopo il miglior tempo di Aron Canet nella prima sessione di Prove Libere della Moto3, al rientro in pista, sul Misano World Circuit, è Fabio Di Giannantonio a stampare il miglior tempo della sessione. ll romano del Team Del Conca Gresini è il più rapido in assoluto e mette a segno il tempo di 1:42.620, grazie al quale beffa il compagno di team Jorge Martin.

Lo spagnolo nelle FP1 non aveva fatto segnare nessun tempo cronometrato, ma nella seconda sessione è salito in cattedra e si è portato da subito alle spalle del veloce compagno italiano. Il distacco tra i due, a fine sessione, è di soli 71 millesimi. 3° miglior parziale per Enea Bastianini, brillantissimo in questo inizio di week-end della sua gara di casa (lui, come molti altri, è romagnolo). Il ritardo del riminese da DiGia è di 169 millesimi, che indicano un tempo di 1'42"789.

Alle spalle del centauro italiano del Team Estrella Galicia, chiude Gabriel Rodrigo, più staccato rispetto a Bastianini, dato che paga 3 decimi al giovane pilota del Team Gresini. Il tempo di 1'42"924 basta allo spagnolo per tenere dietro un buon Romano Fenati, che chiude con il 5° crono a 476/1000 in 1'43"096.

6° tempo per il leader del mattino, Aron Canet, che in 1'43"263, anticipa il leader iridato Joan Mir, che fa segnare il 7° parziale a 656 millesimi da Di Giannantonio, con il cronometro che indica 1'43"276.

8° posizione per lo spagnolo Marcos Ramirez, a 669 millesimi dal miglior crono, in 1'43"289, che gli permette di chiudere davanti agli italiani Niccolò Antonelli e Marco Bezzecchi. Per il centauro del Team Red Bull KTM Ajo c'è la nona posizione a 833 millesimi dal connazionale, mentre Bezzecchi completa la Top10 con il decimo crono a 892 millesimi da Di Giannantonio. 

A ridosso dei primi 10 si piazza il belga Livio Loi, a 1" netto dal leader, seguito dal pilota dello Sky Racing Team VR46, Nicolò Bulega, che migliora leggermente dopo la FP1 negativa e chiude a  1" in dodicesima posizione, davanti al giapponese Suzuki e all'olandese Bendsneyder. 15° tempo per Norrodin, che anticipa Andrea Migno, seguito dall'esordiente Kevin Zannoni, che salta al 17° posto dopo il 31° tempo della mattina. 

Ancora più indietro, oltre la ventesima posizione Arbolino, 23° con la Honda del Team SIC58 Squadra Corse, anticipato da Lorenzo Dalla Porta, mentre Manuel Pagliani è 26°. Chiude la classifica il sammarinese Alex Fabbri.