Turno combattuto sul filo dei decimi quello delle qualifiche ufficiali del GP di San Marino 2010. Dopo un lungo testa a testa per la pole position tra i due spagnoli Dani Pedrosa e Jorge Lorenzo, a spuntarla è stato il pilota di casa Honda con uno straordinario 1'33"948 che gli è valso la prima posizione con 3 decimi di vantaggio sull'attuale leader della classifica di campionato.
Casey Stoner, dopo una caduta (l'ennesima) con la sua GP10, completa la prima fila dello schieramento di partenza seguito dalle altre due Yamaha di Valentino Rossi e Ben Spies, separate da 2 soli millesimi.
A Misano torna alla carica anche Randy De Puniet con la Honda del team LCR. Suo il sesto miglior tempo davanti a Colin Edwards e al quartetto di italiani capitanato da Andrea Dovizioso, con le due Honda Gresini di Simoncelli e Melandri in nona e decima posizione seguite dalla Suzuki di Loris Capirossi.