Alex Marquez a été le plus rapide lors de la première séance d’entraînement pour le Grand Prix d’Espagne, avec son coéquipier et frère Marc Marquez juste derrière. Les deux pilotes ont échangé de position tout au long de la séance, mais c’est Alex qui a établi le temps le plus rapide de 1:36.630s, le plaçant à une demi-seconde d’avance. Maverick Vinales a terminé troisième, à moins d’un dixième de seconde derrière Marc Marquez. Aleix Espargaro, d’Aprilia, a terminé quatrième.
Franco Morbelli, de Pramac, a réussi à décrocher la cinquième place, bien qu’il soit presque une seconde plus lent que le leader lors des premiers essais. Marco Bezzecchi, de VR46 Ducati, a terminé sixième. Dani Pedrosa, qui est un pilote invité de KTM pour cette étape, a terminé en tant que meilleur pilote KTM en septième position, tandis que Brad Binder, le pilote à temps plein de KTM, a terminé huitième.
Jack Miller, un autre pilote de l’équipe KTM, a eu un moment difficile et a fini en 16ème position. Le leader actuel du championnat, Jorge Martin, a également eu des difficultés et a terminé neuvième. La sensation débutante Pedro Acosta, qui a décroché deux podiums lors des trois premières courses, a complété le top 10 sur sa GasGas KTM.
Fabio Di Giannantonio, Francesco Bagnaia et Enea Bastianini, de Ducati, ainsi que Fabio Quartararo, de Yamaha, se sont retrouvés juste à l’extérieur du top 10. Alex Rins, coéquipier de Quartararo chez Yamaha, a terminé en 17ème position. Miguel Oliveira et Miller ont partagé les pilotes Yamaha dans le classement.
Johann Zarco s’est retrouvé entre Raul Fernandez et Augusto Fernandez, malgré avoir perdu le contrôle de sa moto dans le virage 8 lors de la séance. Zarco a quand même réussi à être le pilote le plus rapide de Honda, devant Takaaki Nakagami et Joan Mir de l’équipe Honda d’usine.
Lorenzo Savadori, d’Aprilia, et Stefan Bradl, pilote d’essai de Honda, ont occupé les deux positions suivantes. Luca Marini, pilote à temps plein de Honda, a terminé en dernière position.