In het eerste deel van de kwalificatie voor de Catalaanse Grand Prix ging Aron Canet (Honda) verder waar hij 's ochtends was gebleven. De kopman van de derde vrije training nam na ongeveer tien minuten de eerste plek in dankzij 1.53.995, neergezet in zijn vierde ronde. Jorge Martin (Honda), WK-leider Joan Mir (Honda) en Romano Fenati (Honda) volgden op de tweede, derde en vierde plaats.

Vlak voor het halfwegpunt meldde Bo Bendsneyder (KTM) zich ook in de top-tien. De Nederlander reed enige tijd in het kielzog van ploegmaat Niccolo Antonelli. De KTM-tandem leverde Antonelli een voorlopige zevende plek op, Bendsneyder steeg naar P9. Fabio di Giannantonio (Honda), afgelopen zondag tweede op Mugello, stond er in de openingsfase ook goed bij, maar de Italiaan ging onderuit in Bocht 5. Hij stond op dat moment vierde in de rangschikking.

In de opmaat naar de finale reed Juanfran Guevara (KTM) de tweede tijd. Hij was 0.032 langzamer dan Canet. Tatsuki Suzuki (Honda) ging naar de vijfde plek.

Zoals gebruikelijk bewaarde iedereen het beste tot het allerlaatste moment. Na een aantal minuten stilte, stuurde met nog vijf minuten te gaan het gehele veld de baan op voor een snelle ronde. Nadat de kruitdampen van het vuurwerk waren opgetrokken, bleek ineens Martin de pole in handen te hebben. Hij had 1.53.368 tevoorschijn getoverd, maar liefst 0.627 rapper dan Canet. Het betekende zijn vijfde pole-position van het seizoen (de vorige, op Mugello, moest hij na de kwalificatie weer inleveren).

Guevara neemt zondag als derde man plaats op de startopstelling. Fenati opent de tweede rij, met naast hem Mir en Marcos Ramirez (KTM). Enea Bastianini (Honda) werd zevende in de kwalificatie, voor Di Giannantonio, Suzuki en Antonelli.

Bendsneyder eindigde op de vijftiende plek. Hij liet onder andere Mugello-winnaar Andrea Migno (KTM), John McPhee (Honda) en Livio Loi (Honda), 23e, achter zich.

Uitslag kwalificatie Moto3 2017 Barcelona

Pos	Coureur	Motor	Tijd	Interval
1	Jorge Martin	Honda	1'53.368
2	Aron Canet	Honda	1'53.995	0.627
3	Juanfran Guevara	KTM	1'54.027	0.659
4	Romano Fenati	Honda	1'54.031	0.663
5	Joan Mir	Honda	1'54.036	0.668
6	Marcos Ramírez	KTM	1'54.126	0.758
7	Enea Bastianini	Honda	1'54.151	0.783
8	Fabio Giannantonio	Honda	1'54.201	0.833
9	Tatsuki Suzuki	Honda	1'54.316	0.948
10	Niccolò Antonelli	KTM	1'54.331	0.963
11	Gabriel Rodrigo	KTM	1'54.379	1.011
12	Lorenzo Porta	Mahindra	1'54.395	1.027
13	Tony Arbolino	Honda	1'54.421	1.053
14	Nicolo Bulega	KTM	1'54.436	1.068
15	Bo Bendsneyder	KTM	1'54.474	1.106
16	Kaito Toba	Honda	1'54.535	1.167
17	Philipp Ottl	KTM	1'54.589	1.221
18	Andrea Migno	KTM	1'54.826	1.458
19	John McPhee	Honda	1'54.876	1.508
20	Ayumu Sasaki	Honda	1'54.899	1.531
21	Jules Danilo	Honda	1'54.917	1.549
22	Darryn Binder	KTM	1'55.018	1.650
23	Livio Loi	Honda	1'55.141	1.773
24	Nakarin Atiratphuvapat	Honda	1'55.149	1.781
25	Marco Bezzecchi	Mahindra	1'55.158	1.790
26	Manuel Pagliani	Mahindra	1'55.197	1.829
27	Vicente Perez	KTM	1'55.218	1.850
28	Maria Herrera	KTM	1'55.561	2.193
29	Jakub Kornfeil	Peugeot	1'55.611	2.243
30	Adam Norrodin	Honda	1'55.625	2.257
31	Alex Viu	KTM	1'56.490	3.122
32	Patrik Pulkkinen	Peugeot	1'56.672	3.304