Anche nel secondo turno di Prove Libere a Misano è Marc Marquez a fare da padrone abbassando il precedente rilevamento cronometrico di 2 decimi abbondanti e fermando le lancette dei cronometri sull'1'34"200.

Si avvicina Dani Pedrosa, secondo a soli 33 millesimi di distacco, ma si avvicinano anche i due piloti Yamaha con Valentino Rossi in terza posizione davanti al compagno di squadra Jorge Lorenzo, entrambi a meno di 3 decimi dalla vetta e dotati del nuovo cambio "seamless".

A sorprendere più di tutti è però Aleix Espargaro. Lo spagnolo è infatti riuscito a piazzare la sua CRT in quinta posizione, chiudendo il turno ad appena mezzo secondo da Marquez. Dietro di lui il connazionale Alvaro Bautista con la Honda gestita dal team Gresini.

Settima ed ottava posizione, invece, per le due Ducati di Michele Pirro ed Andrea Dovizioso, con Stefan Bradl nono davanti ad un ancora distante Cal Crutchlow.

La classifica dei tempi:

01. Marc MARQUEZ - Repsol Honda Team - 1'34"200
02. Dani PEDROSA - Repsol Honda Team - 1'34"233 - +0"033
03. Valentino ROSSI - Yamaha Factory Racing - 1'34"458 - +0"258
04. Jorge LORENZO - Yamaha Factory Racing - 1'34"495 - +0"295
05. Aleix ESPARGARO - Power Electronics Aspar - 1'34"732 - +0"532
06. Alvaro BAUTISTA - GO&FUN Honda Gresini - 1'34"858 - +0"658
07. Michele PIRRO - Ignite Pramac Racing - 1'34"889 - +0"689
08. Andrea DOVIZIOSO - Ducati Team - 1'34"901 - +0"701
09. Stefan BRADL - LCR Honda MotoGP - 1'35"107 - +0"907
10. Cal CRUTCHLOW - Monster Yamaha Tech 3 - 1'35"208 - +1"008
11. Andrea IANNONE - Energy T.I. Pramac Racing - 1'35"218 - +1"018
12. Nicky HAYDEN - Ducati Team - 1'35"431 - +1"231
13. Danilo PETRUCCI - Came IodaRacing Project - 1'35"933 - +1"733
14. Bradley SMITH - Monster Yamaha Tech 3 - 1'36"004 - +1"804
15. Claudio CORTI - NGM Mobile Forward Racing - 1'36"122 - +1"922
16. Colin EDWARDS - NGM Mobile Forward Racing - 1'36"181 - +1"981
17. Hector BARBERA - Avintia Blusens - 1'36"253 - +2"053
18. Randy DE PUNIET - Power Electronics Aspar - 1'36"283 - +2"083
19. Hiroshi AOYAMA - Avintia Blusens - 1'36"646 - +2"446
20. Karel ABRAHAM - Cardion AB Motoracing - 1'37"310 - +3"110
21. Michael LAVERTY - Paul Bird Motorsport - 1'37"334 - +3"134
22. Yonny HERNANDEZ - Paul Bird Motorsport - 1'37"368 - +3"168
23. Bryan STARING - GO&FUN Honda Gresini - 1'37"722 - +3"522
24. Lukas PESEK - Came IodaRacing Project - 1'38"962 - +4"762