Secondo è un altro spagnolo che corre in casa, ossia Alvaro Bautista del team Honda Gresini, staccato di 207 millesimi dal connazionale.
Seguono le due Yamaha del team Tech 3 con Cal Crutchlow in terza posizione a 3 decimi e mezzo da Lorenzo e Andrea Dovizioso a quasi mezzo secondo dalla prima posizione. Hector Barbera con la Ducati del team Pramac ha chiuso la sessione in quinta posizione, precedendo la Yamaha di Ben Spies e la Honda di Dani Pedrosa, insolitamente settimo.
Stefan Bradl è ottavo con la Honda LCR davanti alla Ducati di Nicky Hayden ma la grande sorpresa è il decimo tempo di Casey Stoner, che ha girato oltre 1 secondo più lento del rivale al mondiale Lorenzo. Anche Karel Abraham precede Valentino Rossi, che ha chiuso 12esimo a quasi 1 secondo e mezzo.
Così come nella prima sessione, anche al pomeriggio si è girato con condizioni meteo e di pista ottime.