MotoGP第16戦オーストラリアGPは、オーストラリアのフィリップアイランドサーキットで二日目の予選を行なった。二日目もドライコンディションで争われたが、MotoGPクラスの予選1回目のセッション途中に雨がぱらつき始める。続く予選2回目のセッション開始時も雨がぱらつく状態でスタートを切った。幸い雨は本降りにはならず、ポールレコードが更新されるほどのコンディションではなかったものの、ドライでセッションが争われた。
MotoGPクラスでは、マルク・マルケス（ホンダRC213V）が1分28秒408でポールポジションを獲得。MotoGPクラスの3回のフリー走行でトップに立ったのはホルヘ・ロレンソ（ヤマハYZR-M1）。ダニ・ペドロサ（ホンダRC213V）はフリー走行総合で11番手となり、総合10番手以下のライダーによって争われる予選1回目から予選2回目をめざすことになった。予選1回目はセッション終盤に雨が落ち始めたが、ペドロサがトップタイムを記録。青山 博一（ホンダRCV1000R）が2番手に続き、青山は初の予選2回目進出となった。
予選2回目は真っ先にコースインしたロレンソのリードで始まるが、その直後にフリー走行4回目をトップで終えていたアンドレア・イアンノーネ（ドゥカティGP14）がリーダーボードのトップにつける。これをマルケスが逆転し、マルケスは2周連続でファステストを更新するが、開始5分過ぎにペドロサがトップに浮上。
2セット目のアタックが始まった開始12分過ぎ、ロレンソがトップに立つが、直後にカル・クロッチロウ（ドゥカティGP14）が逆転してトップに浮上する。しかし、その約20秒後に1分28秒408を記録したマルケスが、今シーズン12回目のポールポジションを獲得した。
クロッチロウが1分28秒642で今シーズンベストグリッドとなる2番手を獲得。ロレンソは1分28秒650で3番手フロントロウを確保した。
4番手に1分28秒656でブラッドリー・スミス（ヤマハYZR-M1）が続き、ペドロサは1分28秒675で5番手にジャンプアップ。6番手に1分28秒866でアレックス・エスパロガロ（フォワード-ヤマハ）。イアンノーネは1分28秒887で7番手。8番手に1分28秒956でバレンティーノ・ロッシ（ヤマハYZR-M1）。9番手に1分28秒968でポル・エスパロガロ（ヤマハYZR-M1）。10番手に1分29秒088でアンドレア・ドビジオーゾ（ドゥカティGP14）。
11番手に1分29秒155でステファン・ブラドル（ホンダRC213V）。青山 博一（ホンダRCV1000R）は1分29秒955で12番手となり、今シーズンベストグリッドを獲得。
以下、予選1回目の順位で、13番手に1分30秒280でスコット・レディング（ホンダRCV1000R）。14番手に1分30秒348でエクトル・バルベラ（ドゥカティGP14）。15番手に1分30秒542でニッキー・ヘイデン（ホンダRCV1000R）。16番手に1分30秒569でカレル・アブラハム（ホンダRCV1000R）。17番手に1分30秒635でアルバロ・バウティスタ（ホンダRC213V）。18番手に1分30秒729でヨニー・ヘルナンデス（ドゥカティGP14）。19番手に1分30秒812でダニロ・ペトルッチ（ART）。20番手に1分31秒431でマイク・デ・ミオ（アビンティア）。21番手に1分31秒492でマイケル・ラバティ（PBM）。22番手に1分31秒730でブロック・パークス（PBM）。23番手に1分32秒595でアレックス・デ・アンジェリス（フォワード-ヤマハ）の順となった。
Moto2クラスではエステブ・ラバット（カレックス）が1分32秒470でポールポジションを獲得。フリー走行3回目でもトップタイムを記録していたラバットは、予選でも序盤からリーダーボードのトップに立つ。開始9分過ぎにトップに立つと、3周連続でファステストを更新。中盤の20分過ぎに新ポールポジションレコードラップとなる1分32秒470を記録し、前戦に続き、今シーズン9回目のポールポジションを獲得。ここまでの全セッションでトップタイムを記録し、タイトル確定をかけて明日の決勝レースに臨む。
2番手に1分32秒485でヨハン・ザルコ（ケータハム・スーター）。ランキング2位のミカ・カーリョ（カレックス）は、1分32秒698で3番手からラバットを追うことになる。
明日のレースでラバットがタイトルを確定するための条件は、ラバットが優勝（今季8勝目）し、カーリョが表彰台を逃した場合。または、ラバットが2位で、カーリョが8位以下。ラバットが3位で、カーリョが12位以下。ラバットが4位で、カーリョが15位以下だった場合となる。
4番手に1分32秒712でマーベリック・ビニャーレス（カレックス）。5番手に1分32秒757でトーマス・ルティ（スーター）。6番手に1分32秒824でサンドロ・コルテセ（カレックス）。7番手に1分32秒938でサム・ロウズ（スピードアップ）。8番手に1分32秒941でジョルディ・トーレス（スーター）。9番手に1分32秒960でハビエル・シメオン（スーター）。10番手に1分32秒964でマーセル・シュローター（テック3）が続いた。中上 貴晶（カレックス）は1分33秒391で19番手、小山知良（NTS）は1分34秒862で30番手から決勝に臨む。
Moto3クラスはアレックス・マルケス（ホンダ）が1分36秒050でポールポジションを獲得。午前中のフリー走行3回目を4番手で終えていたマルケスは、予選開始7分過ぎにリーダーボードのトップに立つと、セッション終盤までトップをキープ。終盤には混戦のアタックの中でもうまくスペースを見つけ、残り5分で1分36秒050のファステストを記録。ポールレコードタイムを更新して、今シーズン3回目のポールポジションを獲得した。
チームメイトのアレックス・リンス（ホンダ）が最後のアタックで1分36秒064を記録して2番手に。ファン・ゲバラ（カレックス‐KTM）が1分36秒389で、アラゴンに続いて2度目のフロントロウ獲得となる3番手につけた。
初日トップのダニー・ケント（ハスクバーナ）は1分36秒419で4番手。5番手に1分36秒521でジョン・マクフィー（ホンダ）が続く。前中のフリー走行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）は1分36秒572で6番手に。
7番手に1分36秒640でジャスパー・イベマ（マヒンドラ）。ホームレースのジャック・ミラー（KTM）は終盤のアタックの際、集団の中でスペースを見つけられずに苦戦。最後のアタックでは1コーナー先でアタックをやめてしまい、その前周に記録した1分36秒672で3列目8番手からスタートすることになった。9番手に1分36秒688でアレックス・マスブー（ホンダ）。10番手に1分36秒692でロマーノ・フェナティ（KTM）の順で続いた。
