Ducati al comando nel terzo turno di prove libere a Valencia Jack Miller che chiude la sessione al comando con il tempo di un minuto, 29 secondi e 921 millesimi. Alle spalle dell'australiano Johann Zarco (+0.105) ed il sudafricano Brad Binder con la KTM a 267 millesimi. Quarto tempo per Fabio Quartararo a 310 millesimi dalla vetta, mentre il leader del Mondiale Francesco Bagnaia chiude settimo nel turno e nono nella clasifica combinata, dunque direttamente qualificato per la fase decisiva delle qualifiche.

A dividere i due sfidanti per il titolo nelle FP3 sono Marc Marquez ed Aleix Espargarò, autori rispettivamente del quinto e del sesto tempo di un turno particolarmente movimentato: non solo e non tanto per la graduatoria finale ed il time attacca in vista delle qualifiche, quanto per le cadute. Particolarmente rovinosa quella di Marco Bezzecchi nelle battute iniziali, purtroppo per il pilota del team VR46 replicata nel finale, anche se con danni questa volta limitati per la Desmosedici numero 72. A terra nel corso delle prove il rientrante Takaaki Nakagami (Honda LCR Idemitsu), lo spagnolo di Aprilia Maverick Vinales e l'altro ducatista (del Team Gresini in questo caso) Enea Bastianini. Il pilota romagnolo chiude la top ten della classifica. A separarlo dal suo prossimo compagno di squadra Bagnaia (appunto settimo) ci sono le due Suzuki di Joan Mir ed Alex Rins (con il campione del mondo 2020 - ottavo - come raramente accaduto quest'anno davanti al connazionale).

La classifica combinata differisce leggermente da quella delle FP3. Accedono direttamente alla fase calda delle qualifiche nell'ordine: Miller, Zarco, Binder, Marini, Quartararo, Marc Marquez, Aleix Espargarò, Martin, Bagnaia e Mir. Dalla tagliola del Q1 dovranno invece passare le ambizioni - tra gi altri - di Rins, Bastianini, Vinales e Bezzecchi.