Das erste Freie Training gehörte den Yamaha-Piloten: Es war allerdings der Spanier Jorge Lorenzo, der seinem Teamkollegen Valentino Rossi die Show im 1. Freien Trainings stahl. Lorenzo markierte die Bestzeit und Rossi kündigte an, über Nacht am Setup zu feilen, um am Samstag ganz vorne zu stehen.

Geklappt hat das nicht. Der Italiener landete auch im 2. Training am Samstagvormittag hinter seinem Teamkollegen - allerdings fuhr keiner von beiden die Bestzeit. Die gehörte Ducati-Mann und Ex-Weltmeister Casey Stoner. Der Australier umrundete den Kurs von Mugello auf seiner schnellsten Runde in 1:49.323 Minuten, war damit aber nur 0,027 Sekunden schneller als Lorenzo auf Position 2. Rossi fehlten knapp zwei Zehntel auf die Bestzeit seines WM-Rivalen des vergangenen Jahres.

Hinter diesem Trio reihte sich Toni Elias mit einem Respektsabstand von gut sechs Zehnteln auf dem vierten Rang ein. Die Top-8 komplettierten Loris Capirossi, Colin Edwards, Andrea Dovizioso und Dani Pedrosa. Die beiden Repsol Honda Piloten konnten sich damit im Vergleich zum Freitag steigern. Nur der zweite Ducati-Werksfahrer Nicky Hayden konnten den italienischen Fans beim Heimspiel noch nicht so viel Spaß bereiten wie sein Teamkollege: Der Amerikaner belegte mit 2,8 Sekunden Rückstand den letzten Platz.