モトGPポルトガルグランプリのウォームアップはホルヘ・マルティンが主導しました。副世界チャンピオンは、レースの準備を最終化することが最も重要なセッションのペナルティラップで最速タイムを記録しました。
最初のフライングラップの後、マルコ・ベッゼッキ（ペルタミナ・エンデューロVR46/ドゥカティ）がラウル・フェルナンデス（トラックハウス・レーシング/アプリリア）に対して0.187秒のアドバンテージで先頭に立ちました。
リーダーボードは2回目の試行中に大きな変化があり、ペドロ・アコスタ（レッドブル・ガスガス・テック3/ KTM）がトップに浮上し、ブラッド・ビンダー（レッドブル・KTM）が0.198秒遅れで2位に続きました。ベッゼッキは16位に後退しました。
終了3分前、マルク・マルケス（グレシーニ/ドゥカティ）が無害なクラッシュを起こし、ただ時間を失う結果となりました。一方、フランコ・モルビデリとマルティン（プリマ・プラマック/ドゥカティ）はそれぞれ2位と3位に上昇しました。
Yellow Flags at T3! ⚠️@marcmarquez93 has just crashed out but he's back on his feet 💥#PortugueseGP 🇵🇹 pic.twitter.com/slBKymWTgb
— MotoGP™🏁 (@MotoGP) March 24, 2024
最終1分に入ると、マルティンはさらに改善しリードを獲得し、エネア・バスティアーニ（ドゥカティ）が0.349秒差で2位を確保しました。アコスタはその結果、3位に後退しました。
他の誰も上位2人のライダーを打ち負かすことはできませんでしたが、ジャック・ミラー（レッドブルKTM）が最後のアタックで3位に上昇し、マーベリック・ビニャーレス（アプリリア）と中上貴晶（LCRホンダ）がそれぞれ4位と5位を確保しました。
その結果、アコスタは6位に落ち着き、ビンダーの前に、フェルナンデスが8位、アレックス・マルケス（グレシーニ/ドゥカティ）が9位に入りました。ファビオ・ディ・ジャンアントニオ（ペルタミナ・エンデューロVR46/ドゥカティ）がフランチェスコ・バニャイア（ドゥカティ）の前でトップ10を締めくくりました。
タイムシート：
