È ancora Fabio Di Giannantonio il più veloce al Mugello. Il pilota del team VR46 ha fatto segnare il miglior tempo nelle prove libere del sabato del Gran Premio d'Italia, confermando l'ottimo stato di forma già mostrato nelle sessioni di venerdì. Sul tracciato toscano di Autodromo Internazionale del Mugello, Di Giannantonio ha fermato il cronometro sull'1'45''641, precedendo Pedro Acosta su Ktm di 244 millesimi e Francesco Bagnaia su Ducati di 270. Il romano completa così una prima parte di weekend quasi perfetta, dopo aver già chiuso davanti a tutti sia la prima sessione di prove libere sia le prequalifiche del venerdì. Alle sue spalle si confermano competitivi Acosta e Bagnaia, mentre il leader del Mondiale, Marco Bezzecchi su Aprilia, ha ottenuto il sesto tempo. Più indietro i due grandi protagonisti del campionato, entrambi ancora alle prese con il recupero fisico dopo le cadute delle scorse settimane. Jorge Martin ha chiuso in ottava posizione, seguito da Marc Marquez, nono.