Marc Marquez garantiu sua primeira pole position como piloto da Ducati MotoGP em uma sessão de classificação chuvosa para o Grande Prêmio da Espanha. O campeão da MotoGP seis vezes dominou a sessão de treinos pré-classificatórios em condições molhadas e era esperado que conquistasse a pole. No entanto, Marquez teve um momento assustador na Curva 1 que parecia arruinar suas chances. Apesar desse contratempo, ele ainda estava inalcançável para seus concorrentes. Marco Bezzecchi foi o rival mais próximo, mas sua tentativa de última hora de vencer Marquez acabou na brita. O líder do campeonato, Jorge Martin, completou a primeira fila totalmente composta por Ducatis.
Brad Binder salvou o quarto lugar no grid após uma difícil sessão Q1, seguido pelo companheiro de equipe de Bezzecchi, Fabio Di Giannantonio, e pelo irmão de Marquez, Alex Marquez. A próxima fila consistia nas outras três Ducatis, com Pecco Bagnaia liderando Franco Morbidelli e Enea Bastianini. Pedro Acosta ficou em décimo lugar depois que uma queda atrapalhou seu progresso no Q2. As Aprilias de Maverick Vinales e Aleix Espargaro tiveram dificuldades de ritmo nas condições.
O esforço de última hora de Johann Zarco para garantir um lugar no Q2 pela Honda não deu certo, mas ele igualou o melhor resultado de classificação da RC213V da sessão em 13º. Miguel Oliveira e Raul Fernandez mostraram promessa na sessão de treinos molhados, mas não conseguiram fazer um impacto no Q1, terminando em 14º e 17º, respectivamente. Jack Miller e Dani Pedrosa vão começar entre eles no grid, com Miller enfrentando dificuldades devido a um problema na moto no início.
A Yamaha teve uma sessão decepcionante, com Fabio Quartararo como seu piloto mais bem colocado na 23ª posição. Eles foram os mais lentos entre os fabricantes no Q1, ficando quase dois segundos atrás.