Con un time attack da primato davvero "last minute", Johann Zarco mette a segno il miglior tempo del primo turno di prove libere della "title decider" di Valencia. Alla sua ultima gara in sella alla Ducati targata Pramac, il francese stacca di 187 millesimi Fabio Di Giannantonio che - a pochi giorni dalla sua prima vittoria in premier class a Losail - conferma il suo stato di forma e (in attesa del possibile annuncio del suoi accordo con VR46 per restare in MotoGP), si mette tra lo stesso Zarco e l'altro ducatista Pramac Jorge Martin (+0.259), deciso a vendere cara la pelle e segnatamente a tentare il tutto per tutto nella sfida per il titolo con Francesco Bagnaia nonostante il distacco quasi proibitivo (ventuno punti) dal capoclassifica. Come spesso gli succede ad inizio weekend, il campione in carica non si distingue per un avvio brillante e non riesce a spingersi oltre la tredicesima performance del turno d'apertura, con un ritardo di 778 millesimi dalla vetta.

Alle spalle dei primi tre, Marco Bezzecchi dà segnali di ripresa dopo l'incolore weekend del GP del Qatar siglando il quarto tempo a 299 millesimi da Zarco, mentre Maverick Vinales porta l'Aprilia nella top five con 343 millesimi, prima moto diversa dalla Ducati nella parte alta del ranking. Nella seconda parte della top ten Fabio Quartararo chiude sesto con un time attack nel finale di turno (+0.365) davanti a Marc Marquez con la Honda HRC, Augusto Fernandez (GASGAS Tech3), Enea Bastianini con la migliore delle Ducati Lenovo e Alex Marquez (Ducati Gresini).

Oltre che per Bagnaia (atteso ad un necessario riscatto nella prequalifica del pomeriggio che decide il passaggio diretto al Q2 delle qualifiche), avvio di fine settimana in salita anche per Brad Binder (sedicesimo) e per Luca Marini che - aspettando l'annuncio del suo passaggio in Honda HRC - stacca solo il diciassettesimo ad oltre un secondo dal leader Zarco (come d'altra parte il sudafricano di KTM).

Al suo rientro in sella alla Honda HRC, Alex Rins non va oltre la diciannovesima prestazione alle spalle del suo compagno di squadra Takaaki Nakagami (una caduta per il giapponese). Solo ventesimo Aleix Espargarò, ancora sofferente per la frattura del perone rimediata in Qatar e in forse per il resto del weekend, mentre Lorenzo Savadori (in pista con la Aprilia RNF in sotituzione di Miguel Oliveira, lui pure infortunato a Losail) è ventiduesimo e ultimo alle spalle di Joan Mir. Anche per quest'ultimo - portato in ospedale per accertamenti dopo una scivolata - prosecuzione del weekend a rischio.