MotoGP第10戦インディアナポリスGPは、アメリカのインディアナポリス・モーター・スピードウェイで二日目の予選を行なった。二日目は各クラス、ドライコンディションで争われた。
MotoGPクラスではマルク・マルケス（ホンダRC213V）が1分31秒619でポールポジションを獲得。MotoGPクラスの3回のフリー走行で総合トップに立ったのは、午前中のフリー走行3回目でトップタイムを記録したステファン・ブラドル（ホンダRC213V）。フリー走行総合11番手以下の13人のライダーによって争われた予選1回目をトップで通過したのはスコット・レディング（ホンダRCV1000R）。カル・クロッチロウ（ドゥカティGP14）がセッション2番手に続き、この2名を加えた12名のライダーによって、予選2回目が争われた。
予選2回目はアレックス・エスパロガロ（フォワード-ヤマハ）がリーダーボードのトップに立ち、ホルヘ・ロレンソ（ヤマハYZR-M1）がこれを逆転する。マルケスは最初のアタックラップの1コーナーでコースオフしたものの、3周目に1分31秒718をたたき出し、リーダーボードのトップに立つ。
開始5分を過ぎて各ライダーがピットに戻って2セット目のリアタイヤを装着し、残り5分での最後のアタックを開始。ここでマルケスが1分31秒619を記録して今シーズン8回目のポールポジションを獲得した。マルケスはフリー走行3回の総合では6番手だったものの、予選直前のフリー走行4回目ではトップタイムを記録していた。
2番手に1分31秒844でアンドレア・ドビジオーゾ（ドゥカティGP14）が続いた。ドビジオーゾは2セット目のアタックでマルケスの後ろについて2番手に浮上、今シーズンベストグリッドを獲得した。ロレンソは2回目のアタックで自己ベストを更新する1分31秒869を記録し3番手、今シーズン5回目となるフロントロウを獲得した。
アレックス・エスパロガロは1分32秒113で4番手。5番手に1分32秒160でバレンティーノ・ロッシ（ヤマハYZR-M1）。6番手に1分32秒243でポル・エスパロガロ（ヤマハYZR-M1）。7番手に1分32秒254でアンドレア・イアンノーネ（ドゥカティGP14）。8番手に1分32秒331でダニ・ペドロサ（ホンダRC213V）の順で続いた。
ブラッドリー・スミス（ヤマハYZR-M1）はラストアタック中の2コーナーで激しいハイサイド転倒を喫し、1分32秒343で9番手。フリー走行3回の総合トップで予選2回目に進出したブラドルは1分32秒514で10番手に終わった。
予選1回目から2回目に進出したレディングは、1分32秒714でMotoGPベストグリッドとなる11番手を獲得。クロッチロウが1分32秒794で12番手に続いた。
以下、予選1回目のタイム順に、ヨニー・ヘルナンデス（ドゥカティGP14）が1分33秒166で13番手。アルバロ・バウティスタ（ホンダRC213V）はフリー走行3回目で激しいハイサイド転倒を喫し、予選1回目セッション4番手に終わり、1分33秒294で14番手。ホームレースのコーリン・エドワーズ（フォワード-ヤマハ）は1分33秒625で15番手を獲得。
ニッキー・ヘイデン（ホンダRCV1000R）の代役として参戦するレオン・キャミア（ホンダRCV1000R）が1分33秒747で16番手。17番手に1分33秒837でダニロ・ペトルッチ（ART）。青山 博一（ホンダRCV1000R）は1分33秒948で18番手となった。以下、19番手に1分34秒244でマイク・デ・ミオ（FTR）。20番手に1分34秒332でエクトル・バルベラ（FTR）。21番手に1分34秒369でカレル・アブラハム（ホンダRCV1000R）。22番手に1分34秒764でブロック・パークス（PBM）。23番手に1分34秒814でマイケル・ラバティ（PBM）の順で続いた。
Moto2クラスはミカ・カーリョ（カレックス）が1分36秒883でポールポジションを獲得。Moto2クラスの予選は気温27度、路面温度36度のドライコンディションで争われた。カーリョはセッション序盤の開始3分過ぎにリーダーボードのトップに立つと、開始5分過ぎ、開始6分過ぎにファステストラップを更新。開始6分過ぎに記録した1分36秒883を上回る者は現れず、今シーズン2回目となるポールポジションを獲得した。
2番手に1分37秒056でエステブ・ラバット（カレックス）が続いたが、残り8分となったセッション終盤にハイサイドで激しく転倒。マシンにダメージを受け、そのまま走行終了となった。ラバット自身はピットに戻り、大きなダメージはなかった模様。
ドミニク・アガター（スーター）が1分37秒209で3番手に続き、3戦連続のフロントロウスタートを獲得。セッション終盤のアタックで自己ベストを更新する1分37秒452を記録したヨハン・ザルコ（ケータハム・スーター）が4番手。同じくセッション終盤のアタックで1分37秒456を記録したシモーネ・コルシ（フォワード・KLX）が5番手に続いた。
6番手に1分37秒513でマーベリック・ビニャーレス（カレックス）。セッション序盤から上位につけていた中上 貴晶（カレックス）は1分37秒524で7番手から決勝に臨む。8番手に1分37秒558でサンドロ・コルテセ（カレックス）。9番手に1分37秒582でトーマス・ルティ（スーター）。10番手に1分37秒664でサム・ロウズ（スピードアップ）の順で続き、長島 哲太（TSR）は1分38秒638で30番手となった。
Moto3クラスはジャック・ミラー（KTM）が1分40秒727でポールポジションを獲得。Moto3クラスの予選は気温26度、路面温度37度のドライコンディションで争われた。ミラーは開始13分過ぎにリーダーボードのトップに立つと、18分過ぎ、27分過ぎにファステストを更新。前戦に続いて今シーズン6回目となるポールポジションを獲得した。
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していたエフレン・バスケス（ホンダ）が1分40秒807で2番手。3番手は1分40秒808でアレックス・マルケス（ホンダ）。
4番手に1分40秒829でロマーノ・フェナティ（KTM）。セッション終盤の最後のアタックで1分41秒007を記録したファン・ゲバラ（カレックス‐KTM）がグランプリベストグリッドとなる5番手を獲得。6番手にホルヘ・ナバーロ（KTM）が1分41秒248で続いた。ナバーロは今シーズンCEVインターナショナル選手権に参戦していたが、不振続きだったリビオ・ロイ（KTM）に代わって、今レースよりグランプリに参戦することになったライダー。これまでワイルドカード参戦の経験はあるものの、シーズン後半からのレギュラー参戦のデビュー戦で速さを発揮した。
7番手に1分41秒284でジョン・マクフィー（ホンダ）。8番手に1分41秒293でフランシスコ・バグナイア（KTM）。9番手に1分41秒311でアレッサンドロ・トヌッチ（マヒンドラ）。10番手に1分41秒342でカレル・ハニカ（KTM）。初日総合トップにつけ、午前中のフリー走行3回目でも3番手につけていたイサック・ビニャーレス（KTM）は予選でマシントラブルに見舞われて22番手からのスタートとなった。
