MotoGP第15戦日本GPは、栃木県のツインリンクもてぎで1日目の2回のフリー走行を行なった。初日は好天に恵まれ、各クラス、フリー走行1回目、2回目共にドライコンディションで行なわれた。
MotoGPクラスではアンドレア・ドビジオーゾ（ドゥカティGP14）が1分45秒140で初日総合トップに立った。フリー走行1回目を3番手で終えていたドビジオーゾは、フリー走行2回目では序盤にリーダーボードのトップに立つと、中盤までトップをキープ。開始27分過ぎにホルヘ・ロレンソ（ヤマハYZR-M1）がトップに立ち、さらに残り2分でファステストを更新。しかしその直後、最後のアタックに出たドビジオーゾが1分45秒140を記録。セッショントップに立った。
総合2番手に1分45秒580でロレンソが続いた。ロレンソはフリー走行1回目でトップタイムを記録している。総合3番手にホンダ勢トップとなる1分45秒637でステファン・ブラドル（ホンダRC213V）。ダニ・ペドロサ（ホンダRC213V）が1分45秒727で総合4番手、バレンティーノ・ロッシ（ヤマハYZR-M1）が1分45秒890で総合5番手。フリー走行1回目の序盤に5コーナーで飛び出し、グラベル上で転倒を喫したマルク・マルケス（ホンダRC213V）は、1分45秒939で総合6番手に終わった。
総合7番手に1分46秒041でポル・エスパロガロ（ヤマハYZR-M1）。総合8番手に1分46秒105でブラッドリー・スミス（ヤマハYZR-M1）。総合9番手に1分46秒107でアンドレア・イアンノーネ（ドゥカティGP14）。総合10番手に1分46秒113でヨニー・ヘルナンデス（ドゥカティGP14）が続く。カル・クロッチロウ（ドゥカティGP14）が1分46秒221で総合11番手。アルバロ・バウティスタ（ホンダRC213V）が1分46秒227で総合12番手。アレックス・エスパロガロ（フォワード-ヤマハ）が1分46秒315で総合13番手。エクトル・バルベラ（ドゥカティGP14）が1分47秒335で総合14番手。ワイルドカード参戦の中須賀 克行（ヤマハYZR-M1）は1回目12番手、2回目16番手。1回目に記録した1分47秒180で総合15番手となった。青山 博一（ホンダRCV1000R）は1回目17番手、2回目15番手。2回目に1分47秒133を記録して総合16番手となったが、2回目のセッション終盤に1コーナー進入で転倒を喫した。
以下、総合17番手に1分47秒285でアレックス・デ・アンジェリス（フォワード-ヤマハ）。総合18番手に1分47秒406でカレル・アブラハム（ホンダRCV1000R）。総合19番手に1分47秒586でスコット・レディング（ホンダRCV1000R）。総合20番手に1分47秒829でニッキー・ヘイデン（ホンダRCV1000R）。総合21番手に1分48秒264でダニロ・ペトルッチ（ART）。総合22番手に1分49秒105でマイク・デ・ミオ（FTR）。総合23番手に1分49秒159でブロック・パークス（PBM）。総合24番手に1分49秒321でマイケル・ラバティ（PBM）の順で初日を終えた。
Moto2クラスでは、エステブ・ラバット（カレックス）が1分50秒990で初日総合トップ。フリー走行1回目2番手だったラバットは、2回目は一度もピットインせずに24周を連続周回。ファステストラップを更新しながら周回を重ね、残り3分を切ったところで1分50秒990のベストラップを記録した。
総合2番手に1分51秒313でヨハン・ザルコ（ケータハム・スーター）。総合3番手に1分51秒573でマーベリック・ビニャーレス（カレックス）。総合4番手に1分51秒593でドミニク・アガター（スーター）。総合5番手に1分51秒880でフリアン・シモン（カレックス）が続く。フリー走行1回目でトップタイムを記録していたトーマス・ルティ（スーター）は、2回目は1分51秒895で6番手となり、初日総合でも6番手となった。
総合7番手に1分51秒956でミカ・カーリョ（カレックス）。総合8番手に1分52秒068でアクセル・ポンス（カレックス）。総合9番手に1分52秒169でサンドロ・コルテセ（カレックス）。中上 貴晶（カレックス）は1回目11番手、2回目10番手で、2回目に1分52秒225を記録して総合10番手。
ワイルドカード参戦の高橋裕紀（モリワキ）は1回目29番手、2回目31番手で、2回目に1分53秒643を記録して総合31番手。負傷欠場の長島 哲太（TSR）の代役として参戦する小山知良（NTS）は、1回目33番手、2回目32番手で、2回目に1分53秒774を記録して総合32番手で初日を終えた。
Moto3クラスではダニー・ケント（ハスクバーナ）が1分57秒317で初日総合トップ。ケントはフリー走行1回目、2回目共にトップタイムを記録した。
総合2番手に1分57秒375でアレックス・リンス（ホンダ）。総合3番手に1分57秒418でミゲール・オリビエラ（マヒンドラ）。総合4番手に1分57秒630でブラッド・ビンダー（マヒンドラ）。総合5番手に1分57秒685でアレナ・バスティアニーニ（KTM）。総合6番手に1分57秒807でニッコロ・アントネッリ（KTM）。チャンピオンシップリーダーのアレックス・マルケス（ホンダ）は、1分57秒865で総合7番手。総合8番手に1分57秒876でイサック・ビニャーレス（KTM）。総合9番手に1分57秒943でエフレン・バスケス（ホンダ）。総合10番手に1分57秒976でヤコブ・コンフェイル（KTM）。
ランキング2位のジャック・ミラー（KTM）は1回目7番手、2回目は13番手に終わり、2回目に記録した1分58秒045で総合13番手となった。ワイルドカード参戦の日本人ライダーは、大久保 光（ホンダ）が1回目26番手、2回目27番手で、2回目に1分59秒712を記録して総合29番手。山田 誓己（ホンダ）が1回目31番手、2回目33番手。1回目に記録した2分00秒898で総合32番手となった。
