Un Alex Rins (Estrella Galicia 0,0) da record strappa la pole position (1’56.999) in quel del Mugello, nonostante una caduta avvenuta a poco più di dieci minuti dal termine del turno. Il leader del mondiale Jack Miller (Red Bull KTM Ajo), così com’è accaduto a Romano Fenati (SKY Racing Team VR46), è stato ostacolato in modo evidente dal traffico presente in pista; traffico che ha significato una seconda piazza per l’australiano ed una quarta posizione per l’italiano. Ne approfitta Jakub Kornfeil (Calvo Team) che chiuderà la prima fila.
Alexis Masbou ( Ongetta-Rivacold), quinto, ferma il cronometro sul 1’57.580 e distanzia di tre decimi Alex Marquez (Estrella Galicia 0,0), Karel Hanika (Red Bull KTM Ajo), Juanfran Guevara (Mapfre Aspar Team Moto3) e Brad Binder (Ambrogio Racing). Lo spagnolo Efren Vazquez (SaxoPrint-RTG) conclude la top ten e mette le ruote davanti a John Mcphee (SaxoPrint-RTG) e Isaac Viñales (Calvo Team). Il secondo italiano in classifica è Niccolò Antonelli (Junior Team GO&FUN Moto3), in tredicesima piazza, mentre a seguirlo troviamo Alessandro Tonucci (CIP), detentore di un ottimo quattordicesimo piazzamento in queste qualifiche del gran premio d’Italia. Niklas Ajo (Avant Tecno Husqvarna Ajo) precede sul traguardo altri due piloti di casa, ovvero Enea Bastianini (Junior Team GO&FUN Moto3) e Francesco Bagnaia (SKY Racing Team VR46).
Matteo Ferrari e Andrea Locatelli, entrambi piloti del team Italia, concludono il turno di qualifiche in ventiduesima e ventitreesima posizione, mentre le wild card italiane Anthony Groppi e Simone Mazzola si classificano rispettivamente trentesimo e trentaduesimo.
