MotoGP第10戦インディアナポリスGP、MotoGPクラスは、アメリカのインディアナポリス・モーター・スピードウェイで2日目の予選を行ない、マルク・マルケス（ホンダ）が1分31秒884でポールポジションを獲得した。
MotoGPクラスの3回のフリー走行でトップに立ったのはマルク・マルケス（ホンダ）。マルケスは午前中に行なわれたフリー走行3回目でトップタイムを記録。予選前のフリー走行4回目でもトップにつけた。
フリー走行総合結果ではアンドレア・ドビジオーゾ（ドゥカティ）がトップ10に残れず、予選1回目から2回目進出をねらうことになった。総合11番手以下のライダーによって争われる予選1回目ではダニロ・ペトルッチ（ドゥカティ）がトップタイムを記録。ドビジオーゾも2番手で続き、このの二人を加えた12名のライダーによって、予選2回目は気温29度、路面温度41度のドライコンディションの下、争われた。
予選2回目でまずリーダーボードのトップに立ったのはホルヘ・ロレンソ（ヤマハ）。この直後にブラドリー・スミス（ヤマハ）、ダニ・ペドロサ（ホンダ）がタイムを更新するが、開始3分47秒すぎにマルケスがトップに浮上する。
各ライダー1回目のアタックを終えてピットに戻り、その中から真っ先にロレンソが2回目のアタックを行ない、自己ベストを更新するものの、その時点では5番手に留まる。残り5分を切ったところで2回目のアタックに出たダニ・ペドロサ（ホンダ）が1分32秒055をマークして2番手に浮上。マルケスも2回目のアタックに出たものの、自己ベストを更新することはできなかった。
結果的にマルケスの1回目のアタックがファステストラップとなり、マルケスが1分31秒884で今シーズン5回目のポールポジションを獲得。2番手に1分32秒055でペドロサが続き、レプソル・ホンダが前戦ドイツGPに続いて予選ワンツーフィニッシュを獲得した。
3回アタックを行なったロレンソが最後のアタックで1分32秒186を記録してフロントロウ3番手を獲得。4番手に1分32秒208でカル・クロッチロウ（ホンダ）が続き、サテライト勢トップとなった。予選1回目でトップタイムを記録して2回目に進出したダニロ・ペトルッチ（ドゥカティ）は1分32秒243で5番手とジャンプアップ。ペトルッチにとってMotoGPベストグリッド獲得となった。
6番手に1分32秒269でブラドリー・スミス（ヤマハ）、7番手に1分32秒468でアンドレア・イアンノーネ（ドゥカティ）が続き、バレンティーノ・ロッシ（ヤマハ）は1回目のコースインでアタックを行なわずピットに戻り、開始5分すぎのアタックの時点では3番手につけていたが、2回目のアタックでは自己ベスト更新ならず、1回目に記録した1分32秒511で8番手となった。9番手に1分32秒571でマーベリック・ビニャーレス（スズキ）が続き、ドビジオーゾは1分32秒636で10番手を獲得。初日に続いて、2日目午前中のフリー走行3回目で転倒を喫したポル・エスパロガロ（ヤマハ）が1分32秒670で11番手、アレックス・エスパロガロ（スズキ）は1分32秒814で12番手となった。
以下、予選1回目のタイムで、スコット・レディング（ホンダ）が1分33秒170で13番手、エクトル・バルベラ（ドゥカティ）は1分33秒199でオープン勢トップとなる14番手を獲得。ヨニー・エルナンデス（ドゥカティ）が1分33秒278で15番手に続いた。16番手に1分33秒381でジャック・ミラー（ホンダ）、今回からアプリリアに乗ることになったステファン・ブラドル（アプリリア）は1分33秒822で17番手。チームメイトのアルバロ・バウティスタ（アプリリア）は予選1回目のアタック中に大きくマシンを振られてしまい、1分33秒839で18番手スタート。19番手に1分33秒978でユージン・ラバティ（ホンダ）、20番手に1分34秒030でニッキー・ヘイデン（ホンダ）、21番手に1分34秒226でアレックス・デ・アンジェリス（ART）、22番手に1分34秒322でマイク・デ・ミオ（ドゥカティ）、23番手に1分35秒167でトニ・エリアス（ホンダ）の順となった。