Marc Márquez (Repsol Honda Team), cinquième au soir de la première journée d'essais sur le tracé de Misano, a inscrit le meilleur temps de la troisième séance d’essais libres grâce à un tour en 1'32.958. Seul pilote sous la barre des 1'33, le Champion du Monde a battu Maverick Viñales (Movistar Yamaha MotoGP), lequel figurait au deuxième rang à 0.154s de son compatriote.
Danilo Petrucci (Octo Pramac Racing) n’a quant à lui pas réussi à améliorer, mais l’Italien conservait le statut de premier pilote Ducati devant Cal Crutchlow (LCR Honda), récemment opéré à la main gauche.
Andrea Dovizioso (Ducati Team) terminait cinquième. L'Italien était suivi de Dani Pedrosa (Repsol Honda Team), vainqueur de la dernière édition à Misano ; lequel s’est d'ailleurs fait piéger. Johann Zarco (Monster Yamaha Tech3), exclu du Top 10 au cumul des deux premières séances d’essais libres, est parvenu à sauver sa place en Q2 en établissant le huitième chrono, malgré une chute au virage n° 13. Le Français s'intercalait ainsi entre les Ducati de Jorge Lorenzo et de Michele Pirro (Ducati Team).
Aleix Espargaró (Aprilia Racing Team Gresini), qui étrenne la dernière avancée aérodynamique d’Aprilia, complétait la liste des pilotes qualifiés directement en Q2.
Andrea Iannone (Team Suzuki Ecstar), Tito Rabat (EG 0,0 Marc VDS), son coéquipier Jack Miller (EG 0,0 Marc VDS) et Jonas Folger (Monster Yamaha Tech3) devront quant à eux passer par les repêchages à l’image de Loris Baz (Reale Avintia Racing), 15e du classement combiné.
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Les pilotes MotoGP™ se retrouveront à 13h30 pour l’ultime séance d’essais laquelle précédera les qualifications dont le coup d’envoi sera donné à 14h10 sur la côte Adriatique.