W czasie treningów i na początku kwalifikacji zanosiło się na to, że z pierwszego pola startowego ruszy Andrea Iannone, który przez długo pozostawał na prowadzeniu. W końcówce sesji na prowadzenie wyszedł jego rodak, nie kto inny jak sam Valentino Rossi. Rossiego naciskał znakomicie radzący sobie dziś Maverick Vinales, który ostatecznie uplasował się na drugim polu startowym. Iannone ostatecznie pojedzie z trzeciego miejsca. Z drugiego rzędu pojadą chłodno przyjmowani przez publiczność Marc Marquez i Jorge Lorenzo, a drugi rząd uzupełni Aleix Espargaro.

Wyniki kwalifikacji do Grand Prix Włoch:

Q 2:
1. Valentino Rossi ITA Movistar Yamaha MotoGP (YZR-M1) 1m 46.504s [Lap 7/8] 340km/h (Top Speed)
2. Maverick Viñales ESP Team Suzuki Ecstar (GSX-RR) 1m 46.598s +0.094s [7/7] 340km/h
3. Andrea Iannone ITA Ducati Team (Desmosedici GP) 1m 46.607s +0.103s [5/8] 347km/h
4. Marc Marquez ESP Repsol Honda Team (RC213V) 1m 46.759s +0.255s [2/7] 341km/h
5. Jorge Lorenzo ESP Movistar Yamaha MotoGP (YZR-M1) 1m 46.882s +0.378s [8/8] 340km/h
6. Aleix Espargaro ESP Team Suzuki Ecstar (GSX-RR) 1m 47.186s +0.682s [6/6] 340km/h
7. Dani Pedrosa ESP Repsol Honda Team (RC213V) 1m 47.218s +0.714s [7/8] 342km/h
8. Bradley Smith GBR Monster Yamaha Tech 3 (YZR-M1) 1m 47.247s +0.743s [9/9] 339km/h
9. Danilo Petrucci ITA Octo Pramac Yakhnich (Desmosedici GP15) 1m 47.261s +0.757s [6/7] 349km/h
10. Scott Redding GBR Octo Pramac Yakhnich (Desmosedici GP15) 1m 47.359s +0.855s [5/6] 345km/h
11. Michele Pirro ITA Ducati Team (Desmosedici GP) 1m 47.361s +0.857s [6/6] 346km/h
12. Yonny Hernandez COL Aspar MotoGP Team (Desmosedici GP14.2) 1m 47.436s +0.932s [7/7] 346km/h

Q 1:
13. Andrea Dovizioso ITA Ducati Team (Desmosedici GP) 1m 47.089s 348km/h
14. Pol Espargaro ESP Monster Yamaha Tech 3 (YZR-M1) 1m 47.159s 339km/h
15. Hector Barbera ESP Avintia Racing (Desmosedici GP14.2) 1m 47.555s 343km/h
16. Cal Crutchlow GBR LCR Honda (RC213V) 1m 47.659s 335km/h
17. Jack Miller AUS Estrella Galicia 0,0 Marc VDS (RC213V) 1m 47.830s 335km/h
18. Eugene Laverty IRL Aspar MotoGP Team (Desmosedici GP14.2) 1m 48.111s 345km/h
19. Alvaro Bautista ESP Factory Aprilia Gresini (RS-GP) 1m 48.372s 331km/h
20. Stefan Bradl GER Factory Aprilia Gresini (RS-GP) 1m 48.646s 336km/h
21. Loris Baz FRA Avintia Racing (Desmosedici GP14.2) 1m 48.991s 339km/h
Tito Rabat ESP Estrella Galicia 0,0 Marc VDS (RC213V)* Brak czasu