Toen de allereerste sessie van het weekend om 9.00 uur lokale tijd op gang werd geschoten, was het Maleisische kwik al aanbeland bij 27 graden Celsius. Onder de zeer warme omstandigheden, plus een hoge luchtvochtigheid, voelde Romano Fenati (Honda) zich gelijk thuis. De Italiaan ging in zijn eerste snelle ronde naar P1 met 2.15.235. Daarop noteerde de tweede man in het kampioenschap 2.15.027 en 2.14.682.

Halverwege was Jorge Martin (Honda) aangesloten op de tweede plek, op 0.138 van Fenati. Loi (Honda) bezette op dat moment de negende plaats, vlak voor Leopard Racing-teammaat en de afgelopen zondag tot kampioen gekroonde Mir. Bendsneyder (KTM), vorig jaar derde op Sepang, stond negentiende.

In het tweede bedrijf deed Martin met nog ruim elf minuten te gaan een halve seconde korter over een omloop dan Fenati: 2.14.184. Vier minuten later had Italiaan de eerste plek weer terug dankzij 2.13.858, de eerste 2.13-chrono van de dag. Hij klokte daarop 2.13.702. Ondertussen verbeterde Bendsneyder zich naar een derde en vervolgens tweede plek.

Drie minuten voor het einde toonde Loi dat hij zijn goede vorm van Phillip Island - tweede in de race - heeft meegenomen naar Sepang. De Belg liet de tijdwaarneming stoppen bij 2.13.437. Hij kon niet heel lang genieten van de eerste plek; kort daarop vond Mir 2.13.139. Daarmee zat de Spanjaard al ruim onder het baanrecord van Brad Binder uit 2015 (2.13.571). Het pole-record staat sinds 2014 op naam van Jack Miller: 2.12.450.

Onder het baanrecord

Mir's tijd werd niet meer uit de boeken gereden. Adam Norrodin (Honda) pakte in de slotfase de tweede plek op 0.280. In een poging weer op de eerste plaats te komen, kende Loi op het einde nog een valpartij in de negende bocht. Hij werd derde in de uitslag, voor Fenati, Enea Bastianini (Honda) en Bendsneyder.

De top-tien werd volgemaakt door Andrea Migno (KTM), Niccolo Antonelli (KTM), Martin en Gabriel Rodrigo (KTM). WK-derde Aron Canet (Honda) bleef steken op de zeventiende plek.

Naast Loi gingen ook de Japanners Ayumu Sasaki (Honda) en Tatsuki Suzuki (Honda) onderuit. Iedereen bleef ongedeerd.

	Rijder	Motor	Ronden	Tijd	Verschil
1	Joan Mir	Honda	16	2'13.129
2	Adam Norrodin	Honda	14	2'13.409	0.280
3	Livio Loi	Honda	14	2'13.437	0.308
4	Romano Fenati	Honda	15	2'13.581	0.452
5	Enea Bastianini	Honda	14	2'13.728	0.599
6	Bo Bendsneyder	KTM	16	2'13.961	0.832
7	Andrea Migno	KTM	15	2'14.031	0.902
8	Niccolò Antonelli	KTM	14	2'14.054	0.925
9	Jorge Martin	Honda	16	2'14.184	1.055
10	Gabriel Rodrigo	KTM	13	2'14.186	1.057
11	John McPhee	Honda	15	2'14.236	1.107
12	Marcos Ramírez	KTM	14	2'14.284	1.155
13	Nicolo Bulega	KTM	14	2'14.292	1.163
14	Manuel Pagliani	Mahindra	14	2'14.597	1.468
15	Jakub Kornfeil	Peugeot	15	2'14.607	1.478
16	Juanfran Guevara	KTM	15	2'14.754	1.625
17	Aron Canet	Honda	13	2'14.871	1.742
18	Jules Danilo	Honda	15	2'14.971	1.842
19	Lorenzo Porta	Mahindra	14	2'15.110	1.981
20	Darryn Binder	KTM	15	2'15.122	1.993
21	Marco Bezzecchi	Mahindra	15	2'15.162	2.033
22	Fabio Giannantonio	Honda	13	2'15.164	2.035
23	Philipp Ottl	KTM	14	2'15.270	2.141
24	Kaito Toba	Honda	14	2'15.490	2.361
25	Ayumu Sasaki	Honda	11	2'15.622	2.493
26	Tatsuki Suzuki	Honda	12	2'15.699	2.570
27	Tony Arbolino	Honda	13	2'15.714	2.585
28	Nakarin Atiratphuvapat	Honda	15	2'15.756	2.627
29	Kasma Daniel Kasmayudin	Honda	15	2'16.430	3.301
30	Maria Herrera	Mahindra	14	2'16.759	3.630
31	Patrik Pulkkinen	Peugeot	14	2'17.852	4.723