Yamaha coureur Jorge Lorenzo heeft ook in Catalunya de snelste tijd neergezet nadat hij in Assen ook al vijf keer de snelste bleek te zijn. Achter Lorenzo is het Stoner die de tweede tijd heeft weten neer te zetten onder net zoals hier in Nederland een warme zon die de grond temperatuur liet oplopen tot 53 graden. Derde man is Dani Pedrosa, gevolgd door Dovisiozo en Spies die lange tijd verder naar achter stond, maar in de laatste minuten zijn tijd goed wist te verbeteren.
De tijdelijke vervanger van Valentino Rossi, Wataru Yoshikawa, pakte uitendelijk de laatste plaats achter de vervanger voor Hiroshi Aoyama, Kousuke Akiyoshi.
| Plaats | Nr. | Naam | Land | Team | Motor | Top Km/h | Tijd | GAP |
| 1 | 99 | Jorge LORENZO | SPA | Fiat Yamaha Team | Yamaha | 322.4 | 1’43.259 | |
| 2 | 27 | Casey STONER | AUS | Ducati Team | Ducati | 321.8 | 1’43.412 | 0.153 / 0.153 |
| 3 | 26 | Dani PEDROSA | SPA | Repsol Honda Team | Honda | 327.2 | 1’43.631 | 0.372 / 0.219 |
| 4 | 4 | Andrea DOVIZIOSO | ITA | Repsol Honda Team | Honda | 322.8 | 1’43.725 | 0.466 / 0.094 |
| 5 | 11 | Ben SPIES | USA | Monster Yamaha Tech 3 | Yamaha | 321.1 | 1’43.854 | 0.595 / 0.129 |
| 6 | 41 | Aleix ESPARGARO | SPA | Pramac Racing Team | Ducati | 319.1 | 1’44.136 | 0.877 / 0.282 |
| 7 | 14 | Randy DE PUNIET | FRA | LCR Honda MotoGP | Honda | 321.2 | 1’44.196 | 0.937 / 0.060 |
| 8 | 69 | Nicky HAYDEN | USA | Ducati Team | Ducati | 324.9 | 1’44.440 | 1.181 / 0.244 |
| 9 | 5 | Colin EDWARDS | USA | Monster Yamaha Tech 3 | Yamaha | 318.2 | 1’44.551 | 1.292 / 0.111 |
| 10 | 58 | Marco SIMONCELLI | ITA | San Carlo Honda Gresini | Honda | 321.5 | 1’44.634 | 1.375 / 0.083 |
| 11 | 65 | Loris CAPIROSSI | ITA | Rizla Suzuki MotoGP | Suzuki | 323.2 | 1’44.641 | 1.382 / 0.007 |
| 12 | 19 | Alvaro BAUTISTA | SPA | Rizla Suzuki MotoGP | Suzuki | 319.2 | 1’44.692 | 1.433 / 0.051 |
| 13 | 36 | Mika KALLIO | FIN | Pramac Racing Team | Ducati | 318.6 | 1’44.745 | 1.486 / 0.053 |
| 14 | 33 | Marco MELANDRI | ITA | San Carlo Honda Gresini | Honda | 324.0 | 1’44.806 | 1.547 / 0.061 |
| 15 | 40 | Hector BARBERA | SPA | Paginas Amarillas Aspar | Ducati | 321.4 | 1’45.004 | 1.745 / 0.198 |
| 16 | 64 | Kousuke AKIYOSHI | JPN | Interwetten Honda MotoGP | Honda | 313.7 | 1’47.757 | 4.498 / 2.753 |
| 17 | 8 | Wataru YOSHIKAWA | JPN | Fiat Yamaha Team | Yamaha | 318.3 | 1’48.015 | 4.756 / 0.258 |