Mit einer Stunde Verspätung begann das Warm-Up zum US-Grand-Prix in Laguna Seca, in dem Casey Stoner die Nase mit einer schnellsten Runde von 1:21.406 Minuten bei noch kühlen Streckentemperaturen vorne hatte. Jorge Lorenzo kletterte nach einem seltsamen Sturz in Kurve elf auf seine Ersatzmaschine und landete mit nur 0.001 hinter Stoner auf Platz zwei. Dani Pedrosa folgte als Dritter. Er verlor lediglich 0.147 Sekunden auf Stoner.

Andrea Dovizioso kletterte auf den vierten Rang, dicht gefolgt von Cal Crutchlow und Ben Spies. Stefan Bradl, Nicky Hayden und Valentino Rossi nahmen die Positionen sieben bis neun ein. Hayden kam bereits in seiner Out-Lap in Kurve fünf unsanft von der Strecke ab. Randy de Puniet komplettierte als schnellster CRT-Pilot die Top-10. Aleix Espargaro kam hinter seinem Teamkollegen. Karel Abraham fuhr die zwölftschnellste Warm-Up-Zeit und drängte sich damit vor Yonny Hernandez.

Alvaro Bautista war vor Lorenzo in Kurve elf genauso seltsam abgeflogen wie sein Landsmann und beschloss das Warm-Up auf Rang 14 vor Toni Elias und James Ellison. Ivan Silva, Michele Pirro, Colin Edwards, Danilo Petrucci und Mattia Pasini waren als Letzte in der Tabelle aufgeführt. Wildcard-Fahrer Steve Rapp war keine Runde gefahren, er wird mit seiner APR-Maschine vom Attack Performance Team auch im Rennen nicht starten, weil er in der Qualifikation nicht über die 107-Prozent-Hürde hinauskam.