Das Warm-up der MotoGP in Barcelona war ein Zweikampf zwischen Valentino Rossi und Jorge Lorenzo. Die beiden Yamaha-Piloten fuhren mit Abstand die schnellsten und konstantesten Runden, weswegen sie die meiste Zeit der Session auch alleine an der Spitze fuhren. Am Ende hatte Rossi 48 Tausendstelsekunden Vorsprung auf Lorenzo, die Zwei waren also eigentlich fast gleich schnell. Mit rund zweieinhalb Zehntelsekunden Rückstand fand sich Colin Edwards auf Rang drei, Yamaha hatte die Top Drei also fest im Griff. Erster Yamaha-Verfolger war Andrea Dovizioso, dem rund vier Zehntel auf die Spitze fehlten.

Trotz Platz fünf hatte Casey Stoner eine schwere Session. Der Australier kündigte bereits am Samstag an, dass er wohl nicht um den Sieg mitfahren würde können. Im Warm-up musste er seine Ducati immer wieder ans Limit drängen und mehrmals den Kopf schütteln, bevor er schließlich fünf Zehntel hinter der Spitze landete. Dani Pedrosa kam mit frischer Schmerz-Injektion auf Platz sechs. Überraschend stark waren Sete Gibernau und Yuki Takahashi auf sieben und neun. Zwischen den beiden lag Loris Capirossi. Randy de Puniet schloss die Top Ten ab.