MotoGP第13戦サンマリノGP、MotoGPクラスはイタリアのミサノ・ワールド・サーキット‐マルコ・シモンチェリで2日目の予選を行ない、ホルヘ・ロレンソ（ヤマハ）が1分31秒868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、2日目午前中のフリー走行3回目でトップに立ったマルク・マルケス（ホンダ）。アンドレア・イアンノーネ（ドゥカティ）は今朝の段階で最終的なメディカルチェックを受け、欠場を正式決定した。イアンノーネの欠場により、今レースにワイルドカード参戦していたミケーレ・ピロ（ドゥカティ）が代役として参戦することになり、ピロはフリー走行総合で9番手につけていたが、イアンノーネのフリー走行総合結果が適用されたため、Q1に出走することになった。このため、フリー走行総合11番手のアルバロ・バウティスタ（アプリリア）が繰り上がり、Q2進出を果たした。

総合11番手以下のライダーによって争われるQ1でピロはトップタイムを記録、2番手のエクトル・バルベラ（ドゥカティ）と共にQ2進出を果たし、この二人を加えた12名のライダーによって、Q2は争われた。

Q2ではロレンソが序盤からトップタイムを記録。開始5分すぎに自身が持つポールレコードを更新する1分32秒076を記録する。残り5分で2回目のアタックが始まると、ロレンソは終了1分前に1分31秒868をたたき出し、ミサノで初めて1分31秒台のタイムを記録、1分31秒台を記録したのはロレンソのみで、文句なしのポールレコードでの今シーズン3度目のポールポジション獲得となった。

フリー走行総合8番手でQ2に進んだバレンティーノ・ロッシ（ヤマハ）は直前のフリー走行4回目でトップタイムを記録。Q2でもロレンソを追ったが届かず。それでも、1分32秒216で2番手を獲得し、ヤマハ勢が予選ワンツーを占めた。

終盤のアタックで1分32秒381を記録したマーベリック・ビニャーレス（スズキ）が3番手フロントロウを獲得。マルケスは1分32秒443で4番手に終わった。

Q1からQ2に進んだピロは1分32秒467で5番手にジャンプアップ、ドゥカティ勢のトップとなった。チームメイトのアンドレア・ドビジオーゾ（ドゥカティ）が1分32秒677で6番手に続いた。

7番手に1分32秒743でカル・クロッチロウ（ホンダ）が続き、インディペンデントチームのトップに。8番手に1分32秒859でダニ・ペドロサ（ホンダ）が続き、アレイシ・エスパルガロ（スズキ）は終盤のアタック中に10コーナーで転倒、1分32秒918で9番手。初日総合トップにつけ、総合3番手でQ2に進出したポル・エスパルガロ（ヤマハ）は1分33秒002で10番手に後退。Q1から上がったバルベラは1分33秒301で11番手、バウティスタは1分33秒929で12番手となった。

以下、Q1のタイム順にステファン・ブラドル（アプリリア）が1分33秒399で13番手、アレックス・ロウズ（ヤマハ）が1分33秒635で14番手、ダニロ・ペトルッチ（ドゥカティ）は1分33秒716で15番手。

16番手に1分33秒772でユージン・ラバティ（ドゥカティ）、17番手に1分33秒847でジャック・ミラー（ホンダ）、18番手に1分33秒989でスコット・レディング（ドゥカティ）、19番手に1分34秒302でティト・ラバット（ホンダ）、20番手に1分34秒465でヨニー・エルナンデス（ドゥカティ）、21番手に1分35秒161でチャビ・フォレズ（ドゥカティ）の順となった。