Marc Marquez garantiu sua primeira pole position como piloto da Ducati MotoGP em uma sessão de qualificação chuvosa para o Grande Prêmio da Espanha. O campeão de MotoGP seis vezes dominou a sessão de prática pré-qualificatória em condições molhadas e era esperado que conquistasse a pole position. No entanto, Marquez teve um momento assustador na Curva 1 que parecia arruinar suas chances. Apesar desse revés, ele ainda estava fora do alcance de seus concorrentes. Marco Bezzecchi foi o rival mais próximo, mas sua tentativa de última hora de superar Marquez terminou na areia. O líder do campeonato, Jorge Martin, completou a primeira fila inteiramente composta por Ducatis.
Brad Binder salvou o quarto lugar na grelha após uma difícil sessão de Q1, seguido pelo companheiro de Bezzecchi, Fabio Di Giannantonio, e pelo irmão de Marquez, Alex Marquez. A próxima fila consistiu nos outros três Ducatis, com Pecco Bagnaia liderando Franco Morbidelli e Enea Bastianini. Pedro Acosta terminou em décimo lugar após uma queda que interrompeu seu progresso no Q2. As Aprilias de Maverick Vinales e Aleix Espargaro tiveram dificuldades para encontrar ritmo nas condições.
O esforço de última hora de Johann Zarco para garantir um lugar no Q2 pela Honda não deu certo, mas ele igualou o melhor resultado de qualificação da RC213V na sessão, em 13º. Miguel Oliveira e Raul Fernandez mostraram potencial na sessão de prática molhada, mas não conseguiram impressionar no Q1, terminando em 14º e 17º, respectivamente. Jack Miller e Dani Pedrosa irão largar entre eles na grelha, com Miller enfrentando dificuldades devido a um problema na moto no início.
A Yamaha teve uma sessão decepcionante, com Fabio Quartararo como seu piloto mais bem colocado em 23ª posição. Eles foram os mais lentos entre os fabricantes no Q1, quase dois segundos atrás.
