フリー走行1の天候は晴れ、気温23度、路面温度22度のドライコンディションで、現地時間午前9時からスタート。35分間でセッションが行なわれた。初日最初に行なわれたセッションでトップに立ったのはジャウメ・マシア（ホンダ）。一時佐々木歩夢（ハスクバーナ）がトップタイムを更新する場面もあったが、残り4分を切ったところでマシアがタイムを更新。その後連続でアタックを行い、最終的に1分42秒323までタイムを詰めたマシアがトップに立った。2位に1分42秒619の佐々木歩夢、3位には1分42秒627を記録した鈴木竜生（ホンダ）がつけている。

　フリー走行2も天候は晴れ、気温28度、路面温度42度というコンディションで現地時間13時15分から35分間で行われた。セッション前半から中盤にかけては各車タイムアタックを行なわずラップを消化。終盤に差しかかると残り15分を切ったタイミングで鈴木が転倒。10コーナーでハイサイドを喫してしまうが幸い怪我は負っていないようだ。残り5分、ルーキーながら今季2勝を挙げ勢いに乗っているダビド・アロンソ（ガスガス）が1分42秒288を記録しトップに浮上。しかし残り3分を切ったタイミングで佐々木が1分42秒229のトップタイムを叩き出し速さを見せつける。各車最後の計測を行うため、コース上が混雑する中、好調のマシアが1分42秒154を記録し、佐々木を上回る。フリー走行1でトップだったマシアがフリー走行2でもトップに立ち、完璧な形で初日を終えた。2位には1分42秒229を記録した佐々木、3位には1分42秒283を出したデニス・オンジュ（KTM）が入っている。

　その他の日本人ライダーは、鳥羽が1分42秒282で総合8位、鈴木が転倒を喫したもののフリー走行1でのタイムである1分42秒627で総合11位、古里太陽（ホンダ）は1分42秒788で総合14位に入り、3名がQ2進出を決めている。山中は1分43秒773で総合25位に終わり、予選はQ1からの出走となった。

MotoGP第12戦サンマリノGP Moto3クラス1日目フリー走行総合結果
1 ジャウメ・マシア（ホンダ）1分42秒154（FP2）
2 佐々木歩夢（ハスクバーナ）1分42秒229（FP2）
3 デニス・オンジュ（KTM）1分42秒283（FP2）
4 ダビド・アロンソ（ガスガス）1分42秒288（FP2）
5 イバン・オルトラ（KTM）1分42秒431（FP2）
6 ジョエル・ケルソ（CFMOTO）1分42秒433（FP2）
7 ステファノ・ネパ（KTM）1分42秒471（FP2）
8 鳥羽海渡（ホンダ）1分42秒552（FP2）
9 ホセ・アントニオ・ルエダ（KTM）1分42秒557（FP2）
10 ロマーノ・フェナティ（ホンダ）1分42秒615（FP2）
11 鈴木竜生（ホンダ）1分42秒627（FP1）
12 コリン・ベイヤー（ハスクバーナ）1分42秒735（FP2）
13 ダニエル・オルガド（KTM）1分42秒758（FP2）
14 古里太陽（ホンダ）1分42秒788（FP2）
15 ダビド・ムニョス（KTM）1分42秒801（FP2）
16 シャリフディン・アズマン(KTM)1分42秒876（FP2）
17 チャビエル・アルティガス（CFMOTO）1分42秒889
18 ジョシュア・ワットリー（ホンダ）1分42秒925
19 リカルド・ロッシ（ホンダ）1分42秒988
20 フィリッポ・ファリオーリ（KTM）1分43秒070
21 スコット・オグデン（ホンダ）1分43秒078
22 ディエゴ・モレイラ（KTM）1分43秒142
23 マッテオ・ベルテッレ（ホンダ）1分43秒290
24 ダビド・サルバドール（KTM）1分43秒394
25 山中琉聖（ガスガス）1分43秒773
26 ロレンツォ・フェロン（KTM）1分43秒823
27 マリオ・アジ（ホンダ）1分43秒823
28 アナ・カラスコ（KTM）1分44秒173