Precies halverwege de veertig minuten durende kwalificatie greep Martin de macht. Met name in de laatste twee sectoren van het circuit oogde de WK-tweede zeer sterk. Zijn 1.46.004 was ruim een tiende rapper dan Jack Miller's (KTM) recordtijd uit 2014 (1.46.173). 

De afstand tussen Martin, opgeklommen vanaf P11, en de concurrentie was op dat moment aanzienlijk: zeven tienden.

In de tweede helft van de kwalificatie wist niemand Gresini Racing-coureur Martin van de eerste plaats (zijn tweede pole van het jaar, na Qatar) te halen. Texas-poleman Aron Canet (Honda) was 'best of the rest' met ruim vier tienden achterstand. Romano Fenati (Honda), voor de opmars van Martin de snelste man op de baan, werd derde op een halve seconde. 

Kampioenschapsleider Joan Mir (Honda) leek er vandoor te gaan met de vierde tijd, maar zijn beste tijd werd vlak na het eindsignaal doorgestreept omdat hij buiten de baan was geweest. Nicolo Bulega (KTM) opent daarmee zondag de tweede lijn. Daarnaast nemen merkgenoten Marcos Ramirez en Niccolo Antonelli plaats. Mir viel terug naar de negende plek.

Voor de Nederlandse/Belgische inbreng was het een teleurstellende sessie. Bo Bendsneyder (KTM) klokte 1.47.501 als beste tijd, anderhalve seconde langzamer dan Martin en goed voor P24. Livio Loi (Honda) deed het met een achttiende plaats iets beter.

Philipp Oettl (KTM) kwam in de kwalificatie hard ten val. De Duitser liep een gebroken linkersleutelbeen op en is uitgeschakeld voor de rest van het weekend.

	Coureur	Motor	Tijd	Verschil
1	Jorge Martin	Honda	1'46.004
2	Aron Canet	Honda	1'46.441	0.437
3	Romano Fenati	Honda	1'46.518	0.514
4	Nicolo Bulega	KTM	1'46.655	0.651
5	Marcos Ramirez	KTM	1'46.700	0.696
6	Niccolò Antonelli	KTM	1'46.757	0.753
7	Tatsuki Suzuki	Honda	1'46.788	0.784
8	Andrea Migno	KTM	1'46.835	0.831
9	Joan Mir	Honda	1'46.838	0.834
10	Darryn Binder	KTM	1'46.860	0.856
11	Fabio Giannantonio	Honda	1'46.866	0.862
12	Juanfran Guevara	KTM	1'46.952	0.948
13	Albert Arenas	Mahindra	1'46.966	0.962
14	Enea Bastianini	Honda	1'47.000	0.996
15	Ayumu Sasaki	Honda	1'47.061	1.057
16	Gabriel Rodrigo	KTM	1'47.090	1.086
17	Lorenzo dalla Porta	Mahindra	1'47.195	1.191
18	Livio Loi	Honda	1'47.308	1.304
19	Adam Norrodin	Honda	1'47.329	1.325
20	Vicente Perez	KTM	1'47.385	1.381
21	Jakub Kornfeil	Peugeot	1'47.386	1.382
22	Philipp Ottl	KTM	1'47.394	1.390
23	Maria Herrera	KTM	1'47.436	1.432
24	Bo Bendsneyder	KTM	1'47.501	1.497
25	Jules Danilo	Honda	1'47.506	1.502
26	John McPhee	Honda	1'47.634	1.630
27	Marco Bezzecchi	Mahindra	1'47.661	1.657
28	Kaito Toba	Honda	1'47.714	1.710
29	Tony Arbolino	Honda	1'47.742	1.738
30	Manuel Pagliani	Mahindra	1'47.760	1.756
31	Nakarin Atiratphuvapat	Honda	1'48.545	2.541
32	Raul Fernandez	Mahindra	1'48.555	2.551
33	Patrik Pulkkinen	Peugeot	1'49.274	3.270

De Grand Prix van Spanje begint zondag om 11.00 uur.