Il Dotore se puso al frente de los entrenamientos del GP de Catalunya tras completar una gran FP2, en la que consiguió rodar por debajo de los tiempos de la vuelta rápida de carrera de 2012. Rossi consiguió un mejor tiempo de 1:42.297 y superó a Jorge Lorenzo y a Dani Pedrosa. Por su parte, Márquez se quedó a más de medio segundo y finalizó sexto.
Jorge Lorenzo golpea primero
El mallorquín venía con la moral alta tras ganar en Mugello y ratificó esas sensaciones a la primeras de cambio. El de Yamaha paró el crono en 1:42.422 y se situó al frente de la primera sesión de entrenamientos en el circuito de Montmeló, dando un primer aviso de cara a la carrera del domingo.
Y a la estela de Lorenzo, Dani Pedrosa. El catalán se quedó a tan solo 23 milésimas de su gran rival y a pesar de sufrir una salida de pista apuntó alto de cara a las jornadas venideras gracias a un muy buen ritmo en el vuelta a vuelta. Tras la pareja de españoles, se situaron las Yamaha de Crutchlow y Rossi.
Valentino consigue el mejor tiempo
Como si de un déjà vu se tratara, Rossi se situó de nuevo al frente de una sesión de entranamientos. El piloto italiano tiene entre ceja y ceja resarcirse tras su caída en Mugello y en la segunda sesión del viernes marcó un mejor tiempo de 1:42.297 para superar a todos sus rivales y postularse como candidato a la victoria el domingo.
Jorge Lorenzo consiguió mejorar sus tiempos de la FP1 y ocupó el segundo lugar de la segunda sesión a menos de una décima de su compañero de equipo. Inmediatamente después volvió a situarse Dani Pedrosa, pero con un tiempo ligeramente peor al de la primera sisesión.
Las buenas sensaciones de las Yamaha en el circuito catalán las confirmó Cal Crutchlow, que fue quinto tras Álvaro Bautista en esta FP2, pero marcó el cuarto mejor tiempo en la clasificación combinada. Por su parte, Marc Márquez comenzó el Gran Premio con calma y finalizó la jornada en sexta posición, a más de 5 décimas de Rossi. Y como viene siendo habitual, Aleix Espargaró fue el mejor CRT con un tiempo de 1:43.204.
Clasificación combinada de MotoGP:
| POS | PILOTO | EQUIPO | MOTO | TIEMPO |
| 1 | Valentino Rossi | Yamaha Factory Racing | Yamaha | 1:42.297 |
| 2 | Jorge Lorenzo | Yamaha Factory Racing | Yamaha | 1:42.346 |
| 3 | Dani Pedrosa | Repsol Honda Team | Honda | 1:42.445 |
| 4 | Cal Crutchlow | Monster Yamaha Tech3 | Yamaha | 1:42.492 |
| 5 | Álvaro Bautista | GO&FUN Honda Gresini | Honda | 1:42.752 |
| 6 | Marc Márquez | Repsol Honda Team | Honda | 1:42.857 |
| 7 | Nicky Hayden | Ducati Team | Ducati | 1:42.890 |
| 8 | Andrea Dovizioso | Ducati Team | Ducati | 1:42.988 |
| 9 | Stefan Bradl | LCR Honda MotoGP | Honda | 1:43.005 |
| 10 | Aleix Espargaró | Power Electronics Aspar | ART | 1:43.204 |