El Gran Premio de Italia daba comienzo con Brad Binder dominando la clasificación general del Mundial de Moto3. Hasta el momento, el sudafricano ha demostrado ser uno de los favoritos al título final de la categoría. Aun así, el Mundial solo acaba de empezar y Mugello será otra prueba para los pilotos de la categoría pequeña. El piloto español, Jorge Navarro, llega a la cita italiana en segunda posición. Ambos pilotos no querrán desaprovechar el momento en dulce que viven para seguir con una racha de regularidad muy positiva para sus intereses.
De esta forma daba comienzo el FP1. Una prueba que sería la encargada, como de costumbre, de dar el pistoletazo de salida al Gran Premio de Italia. El primer entrenamiento de Moto3 empezaba como era de esperar, con los pilotos relajados en un primer momento, pero con ganas de salir a pista y rodar después de unos días de descanso y reflexión. El estado de la pista después de la lluvia caída en el día anterior, no era el adecuado. Por ello, los favoritos no quisieron arriesgar y hasta el final del entrenamiento no salieron a probar el trazado italiano. Algunos como Jorge Navarro prefirieron no arriesgar y esperar al FP2.
Con este contexto, los pilotos menos habituales en los puestos de cabeza tenían una buena oportunidad para hacerse ver. Esta fue la tónica constante en el FP1. Jorge Martín, Gabriel Rodrigo, Francesco Bagnaia o Khairul Idham Pawi fueron algunos de los pilotos que llegaron a liderar este primer entrenamiento. De hecho, fue el malayo el que se hizo con el mejor tiempo una vez cayó la bandera a cuadros.
Por su parte, Jorge Navarro, segundo en la clasificación general del Mundial de Moto3, decidió no salir a pista debido al estado de la misma. El mejor de los pilotos favoritos fue Niccoló Antonelli, décimo. El líder hasta el momento del Mundial, Brad Binder, salió a pista a probar, pero sin forzar ni un solo instante. El sudafricano fue vigésimo noveno.
De cara al FP2 la situación cambió bastante. La pista ya se encontraba mucho más seca, por lo que los pilotos, por fin, podrían probar los neumáticos slicks. Todos los pilotos salían a pista al comienzo del entrenamiento. Ninguno quería perder tiempo. Las circunstancias de la pista permitían mejorar el tiempo de todos los pilotos. De hecho, los primeros minutos fueron un baile de tiempos, como es costumbre en la categoría pequeña.
Desde el inicio de la sesión, Brad Binder ponía la directa. Junto a Romano Fenati, ambos eran los pilotos encargados de bajar de los dos minutos. Eso sí, el italiano a algo más de seis décimas del líder del Mundial. Mientras tanto, Jorge Navarro se preocupaba de coger el feeling necesario con su Honda y poco a poco mejoraría su tiempo.
Era la primera sesión más o menos seria, por lo que los pilotos tampoco iban a forzar demasiado. Todos querían coger las mejores sensaciones posibles de cara al siguiente entrenamiento libre e intentar mejorar sin arriesgar.
A falta de poco más de cinco minutos para el final del entrenamiento, Hiroki Ono se colocaba líder de la sesión. El japonés venía rodando en muy buenos tiempos, bajando su crono vuelta tras vuelta. Eso le permitía colocarse en primera posición. Nadie podría arrebatarle el tiempo. Pero la emoción estaba por llegar. Los pilotos de Mahindra, Francesco Bagnaia y Jorge Martín se colocaban por detrás del japonés en el último segundo. Pero esto no acabaría así. El madrileño se vería relegado a la décimo primera posición después de que Dirección de Carrera cancelara su última vuelta por exceder el límite de la pista en la curva cinco.
En esta circunstancia, primero sería Ono con Francesco Bagnaia detrás y la sorpresa, Fabio Di Giannantonio, tercero. El líder del Mundial, Brad Binder, solo pudo ser cuarto, pero con buenas sensaciones sobre su KTM. Los españoles, Jorge Navarro y Juanfran Guevara, acabaron la sesión en quinta y séptima posición relativamente.
Resto de españoles
A pesar de conseguir un buen tiempo rodando junto a su compañero de equipo, Francesco Bagnaia, Jorge Martín acababa la sesión en décimo primera posición, pero con unas sensaciones muy positivas de cara al resto de entrenamientos. No podrán decir lo mismo Aarón Canet y Joan Mir, puesto que acababan la sesión en décimo cuarta y vigésimo tercera posición, respectivamente. María Herrera acababa en trigésimo primer lugar un entrenamiento que servirá para mejorar el feeling de la piloto de Oropesa con su KTM. El hispano-argentino, Gabriel Rodrigo, no tuvo las mismas sensaciones que por la mañana en lluvia y solo pudo terminar décimo sexto clasificado.
| POS. | NOMBRE | EQUIPO | MOTO |
| 1 | Hiroki Ono | Honda Team Asia | Honda |
| 2 | Francesco Bagnaia | Aspar Mahindra Team Moto3 | Mahindra |
| 3 | Fabio Di Giannantonio | Gresini Racing Moto3 | Honda |
| 4 | Brad Binder | Red Bull KTM Ajo | KTM |
| 5 | Jorge Navarro | Estrella Galicia 0,0 | Honda |
| 6 | Romano Fenati | Sky Racing Team VR46 | KTM |
| 7 | Juanfran Guevara | RBA Team Racing | KTM |
| 8 | Niccoló Antonelli | Ongetta-Rivacold | Honda |
| 9 | Nicolo Bulega | Sky Racing Team VR46 | KTM |
| 10 | Enea Bastianini | Gresini Racing Moto3 | Honda |