ハウメ・マシアは、Moto3サンマリノグランプリの初日練習でその優位性を確認しました。最初のセッションで最速となったライダーは、FP2でもそのパフォーマンスを再現しました。
朝と同様に、マシア（レオパード・レーシング/ホンダ）は最初のフライングラップでペースを設定し、その後のラップでもタイムを改善してセッションの大部分でリードを取りました。
22分後にデニズ・オンク（レッドブルKTM）に一時的にオーバーテイクされましたが、ダビド・アロンソ（ガビオタ・ガスガス・アスパル）や佐々木歩夢（リキモリ・ハスクバーナ・インタクトGP）もトップに立つ時間がありました。しかし、最後の数分でマシアは再び先頭に戻り、リードを維持しました。
スペインのライダーは1分42秒154で最速ラップを記録し、佐々木を75千分の1秒差で上回りました。オンクは3位、アロンソは4位、イバン・オルトラ（アンジェルスMTAチーム/KTM）は5位でフィニッシュしました。チャンピオンシップリーダーのダニエル・ホルガード（レッドブルKTMテック3）は12位に終わりました。鈴木拓也（レオパード・レーシング/ホンダ）だけがP1タイムを改善できませんでしたが、総合順位で11番目の速さを記録しました。
P2のタイムシート：
総合P1 + P2：
