Im dritten und letzten Freien Training zum Italien Grand Prix in Mugello kam Thomas Lüthi richtig in Fahrt und übernahm mit einer schnellsten Runde von 1:52.867 Minuten die Moto2-Spitze. Marc Marquez wurde auf den zweiten Rang verdrängt, er verlor allerdings nur 0.072 Sekunden auf den Schweizer. Andrea Iannone belegte Rang drei, gefolgt von Bradley Smith, der trotz eines kleinen Ausrittes nur 0.325 Sekunden auf Lüthi verlor.

Simone Corsi fuhr die fünftschnellste Zeit, knapp vor Claudio Corti. Scott Redding kam ebenso kurzzeitig von der Strecke ab, angelte sich am Ende aber noch Platz sieben. Takaaki Nakagami folgte als Achter vor Alex de Angelis.

Etwa zur Mitte der Trainingssession wollte sich Johann Zarco an Pol Espargaro vorbeibremsen, ging dabei aber zu spät an den Hebel, rutschte weg und räumte den Spanier mit ab, der heftig auf dem Asphalt aufprallte und danach mit einer Liege zum Medical Center transportiert wurde. Nach ersten Untersuchungen habe sich Espargaro nichts gebrochen, aber seinen Knöchel verletzt. Der Vorfall zwischen Zarco und Espargaro wird nun von der Rennleitung untersucht. Dennoch stand der Pons-Pilot am Ende auf dem zehnten Rang.

Dominique Aegerter sicherte sich Rang zwölf, sein Landsmann Randy Krummenacher folgte etwas weiter hinten auf Platz 15. Max Neukirchner belegte mit 1.516 Sekunden Rückstand auf Lüthi nur Position 22. Marco Colandrea beendete die Trainings auf Platz 30.