El duelo entre los dos hombres más fuertes de la categoría (Pedrosa y Lorenzo) se había hecho esperar en Misano. El viernes ninguno de los dos llegó a salir a la pista, vistas las delicadas condiciones del asfalto a causa de la lluvia, pero este sábado, con la superficie ya seca, se ha desencadenado una nueva batalla entre los dos españoles en la sesión clasificatoria que finalmente se ha decantado a favor de Dani Pedrosa (Repsol Honda) gracias a un registro de 1.33.857. El barcelonés y Jorge Lorenzo (Yamaha Factory) se han arrebatado la primera posición en varias ocasiones pero en su último ataque, el líder del Campeonato ya no ha podido batir a su rival, aunque se ha quedado a sólo 18 milésimas de segundo y ha roto como él la barrera de 1.34.
Cal Crutchlow (Monster Yamaha Tech 3) ha entrado de lleno en la lucha por la pole. El británico se ha situado primero en los frenéticos minutos finales, pero los contraataques de Lorenzo y Pedrosa, y una última vuelta fallida que le ha llevado a perder la trazada, le han situado finalmente en 3ª posición.
Encabezando la segunda línea arrancará Stefan Bradl (LCR Honda), que se ha impuesto a Álvaro Bautista (San Carlo Honda Gresini) por escasas milésimas. Autor del mejor crono en la FP3 matinal, el toledano ha protagonizado otra sólida actuación por la tarde y ha llegado a situarse segundo en último tercio de la calificación antes de acabar asegurando la quinta posición. Cerrando esa segunda fila estará Valentino Rossi (Ducati Team), que en la pista de casa ha igualado su mejor clasificación en parrilla de la temporada, a 7 décimas del más veloz.
La tercera línea está encabezada por Andrea Dovizioso (Monster Yamaha Tech 3), que estará decepcionado por no poder igualar las prestaciones de su compañero de equipo frente a su afición. Ben Spies (Yamaha Factory) se ha ido al suelo a falta de 23 minutos para el final del entreno, una caída sin consecuencias físicas pero que ha frenado su brillante actuación hasta ese momento. Tercero antes del percance, el tejano ha acabado firmando el 8º mejor crono. El debutante Jonathan Rea (Repsol Honda) completa esa tercera línea tras situarse 9º con un registro a 1.5 segundos de la mejor referencia.
Nicky Hayden (Ducati Team) ha completado el top ten tras una esforzada actuación, ya que no está totalmente recuperado de la lesión en la mano derecha que se produjo en Indianápolis. Randy De Puniet (Power Electronics Aspar) ha sido el piloto con montura CRT mejor clasificado, 12º.