La pole position del Gran Premio di Catalunya va dritta nelle mani di Marc Marquez (Repsol Honda Team), in grado di mettere tra sé e i propri inseguitori circa mezzo secondo. Il crono di riferimento è infatti pari a 1’43.589.
La prima fila è completata da altri due portacolori spagnoli, quali Jorge Lorenzo (Movistar Yamaha MotoGP) e Dani Pedrosa (Repsol Honda Team), rispettivamente secondo e terzo e separati tra loro da due decimi e mezzo. Hector Barbera (Avintia Racing), dopo aver preso parte alla Q1 (così come Dovizioso) riesce sul finale ad accaparrare la quarta posizione, mettendo le ruote davanti a Valentino Rossi (Movistar Yamaha MotoGP) e Maverick Viñales (Ecstar Suzuki Team). Settimo crono per Cal Crutchlow (LCR Honda), seguito a ruota da Andrea Iannone (Ducati Team), ottavo. Seguono gli altri piloti Ducati Andrea Dovizioso, Danilo Petrucci e Scott Redding.
Pol Espargaró (Monster Yamaha Tech3) è solo dodicesimo ma fa comunque meglio del proprio compagno di squadra Bardley Smith, che è quattordicesimo ed anticipato anche da Aleix Espargaró (Ecstar Suzuki Team). Michele Pirro, sostituto di Loris Baz (Avintia Racing), è invece quindicesimo. Diciottesima e ventunesima piazza per Stefan Bradl ed Alvaro Bautista (Aprilia Racing Team Gresini).
