Marc Marquez a assuré sa première pole position en tant que pilote de Ducati MotoGP lors d’une séance de qualification sous la pluie pour le Grand Prix d’Espagne. Le champion de MotoGP six fois a dominé la séance d’essais pré-qualificatifs dans des conditions humides et on s’attendait à ce qu’il décroche la pole. Cependant, Marquez a eu un moment effrayant dans le virage 1 qui semblait compromettre ses chances. Malgré cet inconvénient, il était toujours inatteignable pour ses concurrents. Marco Bezzecchi était le rival le plus proche, mais sa tentative de dernière minute pour battre Marquez s’est terminée dans le gravier. Le leader du championnat, Jorge Martin, a complété la première ligne entièrement composée de Ducatis.
Brad Binder a sauvé la quatrième place sur la grille après une difficile séance Q1, suivi par le coéquipier de Bezzecchi, Fabio Di Giannantonio, et le frère de Marquez, Alex Marquez. La ligne suivante se composait des trois autres Ducatis, avec Pecco Bagnaia en tête de Franco Morbidelli et Enea Bastianini. Pedro Acosta a terminé dixième après une chute qui a entravé sa progression en Q2. Les Aprilias de Maverick Vinales et Aleix Espargaro ont eu du mal à suivre le rythme dans ces conditions.
L’effort de dernière minute de Johann Zarco pour décrocher une place en Q2 avec Honda n’a pas fonctionné, mais il a égalé le meilleur résultat de qualification de la RC213V de la session en 13e position. Miguel Oliveira et Raul Fernandez ont montré du potentiel lors des essais sous la pluie, mais n’ont pas pu faire d’impact en Q1, terminant respectivement 14e et 17e. Jack Miller et Dani Pedrosa commenceront entre eux sur la grille, Miller rencontrant des difficultés en raison d’un problème de moto au départ.
Yamaha a connu une séance décevante, avec Fabio Quartararo comme son pilote le mieux placé en 23e position. Ils étaient les plus lents parmi les constructeurs en Q1, finissant près de deux secondes derrière.