Valentino Rossi c'è, e non potrebbe essere altrimenti nel Gran Premio di casa. Il pesarese della Yamaha, ancora alle prese con qualche acciacco fisico, è nettamente il più veloce al termine di una FP3 corsa a ritmi forsennati da tutti i piloti fin dai primissimi minuti. Il suo tempo finale è appena 54 millesimi più alto della best pole del circuito toscano (Iannone 2015), ma quel che più conta è ampiamente sufficiente a mettersi alle spalle Marc Marquez e Jorge Lorenzo. Entrambi gli spagnoli si erano un po' nascosti nelle prime due sessioni del venerdì per poi venire fuori alla grande nell'ultimo turno. Non abbastanza, però, per impensierire il Dottore.

Le qualifiche del pomeriggio si preannunciano comunque molto incerte, con ben 16 piloti racchiusi in un secondo esatto. Il quarto tempo è di una Ducati clienti, quella del team Aspar di Alvaro Bautista, che riesce a tener dietro un Maverick Vinales ancora alle prese con i postumi della scivolata di venerdì pomeriggio. Sesta a sorpresa la Honda del team Marc Vds di Tito Rabat, seguita dalle altre due Desmosedici ufficiali di Michele Pirro e Andrea Dovizioso. Chiudono la top 10 la HRC di Dani Pedrosa  e l'Aprilia di Aleix Espargaro.

A stupire in negativo sono invece Johann Zarco (undicesimo) e Cal Crutchlow (dodicesimo), il migliore del venerdì, che rimedia una brutta caduta tra le due Biondetti in avvio di sessione e non riesce a centrare l'accesso diretto in Q2. Restano fuori anche le Ducati Pramac di Redding e Petrucci (doppia caduta anche per lui), l'altra Tech 3 di Folger e la Suzuki di Iannone, soltanto diciassettesimo e sempre condizionato dai problemi intestinali che si porta dietro da qualche giorno.