Alex Marquez fue el más rápido en la primera sesión de práctica para el Gran Premio de España, con su compañero y hermano Marc Marquez justo detrás. Los dos pilotos intercambiaron posiciones a lo largo de la sesión, pero fue Alex quien marcó el mejor tiempo de 1:36.630s, colocándose medio segundo por delante. Maverick Vinales terminó en tercer lugar, a menos de una décima de segundo detrás de Marc Marquez. Aleix Espargaro de Aprilia finalizó en cuarto lugar.
Franco Morbelli de Pramac logró asegurar el quinto lugar, a pesar de estar casi un segundo más lento que el líder en las primeras prácticas. Marco Bezzecchi de VR46 Ducati terminó en sexto. Dani Pedrosa, quien es piloto invitado de KTM en esta ronda, finalizó como el mejor piloto de KTM en séptimo lugar, mientras que Brad Binder, el piloto de KTM a tiempo completo, terminó en octavo.
Jack Miller, otro piloto del equipo KTM, tuvo un momento difícil y terminó en 16º lugar. El actual líder del campeonato, Jorge Martin, también tuvo problemas y finalizó en noveno lugar. La sensación de novato Pedro Acosta, quien aseguró dos podios en las primeras tres carreras, completó el top 10 en su GasGas KTM.
Fabio Di Giannantonio, Francesco Bagnaia y Enea Bastianini de Ducati, junto con Fabio Quartararo de Yamaha, se quedaron justo fuera del top 10. Alex Rins, compañero de equipo de Quartararo en Yamaha, terminó en 17º lugar. Miguel Oliveira y Miller dividieron a los pilotos de Yamaha en la clasificación.
Johann Zarco se encontró entre Raul Fernandez y Augusto Fernandez, a pesar de perder el control de su moto en la Curva 8 durante la sesión. Zarco aún logró ser el piloto de Honda más rápido, por delante de Takaaki Nakagami y Joan Mir del equipo de fábrica Honda.
Lorenzo Savadori de Aprilia y Stefan Bradl, piloto de pruebas de Honda, ocuparon las siguientes dos posiciones. Luca Marini, el piloto de Honda a tiempo completo, terminó en último lugar.
