Marc Marquez aseguró su primera pole position como piloto de Ducati en una sesión de clasificación lluviosa para el Gran Premio de España. El seis veces campeón de MotoGP dominó la sesión de práctica previa a la clasificación en condiciones húmedas y se esperaba que obtuviera la pole position. Sin embargo, Marquez tuvo un momento aterrador en la Curva 1 que parecía arruinar sus posibilidades. A pesar de este contratiempo, aún estaba fuera del alcance de sus competidores. Marco Bezzecchi fue el rival más cercano, pero su intento de última hora por superar a Marquez terminó en la grava. El líder del campeonato, Jorge Martin, completó la primera fila compuesta enteramente por Ducatis.
Brad Binder salvó el cuarto lugar en la parrilla tras una dura sesión de Q1, seguido por el compañero de Bezzecchi, Fabio Di Giannantonio, y el hermano de Marquez, Alex Marquez. La siguiente fila consistió en las otras tres Ducatis, con Pecco Bagnaia liderando a Franco Morbidelli y Enea Bastianini. Pedro Acosta terminó en décima posición después de que una caída interrumpiera su progreso en Q2. Las Aprilias de Maverick Vinales y Aleix Espargaro lucharon por el ritmo en las condiciones.
El esfuerzo de última hora de Johann Zarco para asegurar un lugar en Q2 para Honda no dio resultado, pero igualó el mejor resultado de clasificación de la RC213V en la sesión en el puesto 13. Miguel Oliveira y Raul Fernandez mostraron promesa en la sesión de práctica en mojado, pero no lograron tener un impacto en Q1, terminando en 14º y 17º, respectivamente. Jack Miller y Dani Pedrosa comenzarán entre ellos en la parrilla, con Miller enfrentando dificultades debido a un problema en la moto al principio.
Yamaha tuvo una sesión decepcionante, con Fabio Quartararo como su piloto mejor clasificado en 23ª posición. Fueron los más lentos entre los fabricantes en Q1, casi dos segundos detrás.