A Marc Marquez győzelmével záruló tét nélküli negyedik szabadedzés után tíz perccel immár a kétrészes időmérő edzés keretein belül gurultak pályára a királykategória szereplői a Cseh Nagydíjon. A szabályok értelmében automatikusan a Q2-be kvalifikálta magát az első három szabadedzés összesített eredménylistájának első tíz helyezettje, így az első felvonásban nem szerepelt a hétvége eddigi legjobb idejével rendelkező Cal Crutchlow, valamint Jorge Lorenzo, Marquez, Valentino Rossi, Stefan Bradl, Dani Pedrosa, Alvaro Bautista, Bradley Smith, Andrea Dovizioso és Nicky Hayden. A legjobb 12-be kerülésért küzdött így az első etapban a két pramacos, Andrea Iannone, valamint az ismételten Ben Spiest helyettesítő Michele Pirro, a CRT-k közül pedig a rendre legjobbnak bizonyuló Aleix Espargaro, illetve a múlt hétvégén meglepetést okozó Colin Edwards pályázhatott a legjobb eséllyel a két továbbjutó helyre.
Q1
Az ég a 14:10-kor kezdődő Q1 elején is felhős volt, de az időjárás egyelőre kegyesnek bizonyult a versenyzőkhöz abban a tekintetben, hogy esőnek továbbra sem volt nyoma. A tréning azonban a száraz aszfalton is bukással kezdődött: a délelőtt folyamán már egy balesetet elszenvedő Iannone motorozott ki a kavicságyba, s végül el is dőlt alatta a motor, ezzel pedig az olasznak jelentősen nehezebbé vált a dolga a továbbjutást illetően. Akárcsak egyébként Espargarónak, aki néhány perccel korábban, még a negyedik szabadedzésen bukott, így az asparosoknak fel volt adva a lecke, hogy időben megjavítsák az Apriliát.

Colin Edwards Indianapolis után Brnóban is legjobb CRT-sként zárta az időmérőt, s ezzel bejutott a Q2-be Iannone mögött
öt perccel a vége előtt Edwards és Pirro állt az első két helyen, de utóbbihoz közeli idővel rendelkezett Hernandez és Petrucci is. De aztán Espargaro ki tudott jönni a pályára, s két perccel a vége előtt Pirrót lejjebb taszítva rögtön feljött másodiknak. Iannone is sikeresen visszaért a bokszba és felült a másik motorjára, amellyel a leintést követően sikerült is egy első helyet érő időt futnia. Ãgy a Pramac Ducati versenyzője bejutott a legjobb rajthelyekről döntő Q2-be, s ugyanígy tett zsinórban másodszor a kvalifikáció legjobb CRT-s pilótájaként Colin Edwards. Espargaro ezzel búcsúzott, ahogy egyetlen prototípuson ülő motorosként Pirro is.
A Q1 végeredménye:
| 1. | Andrea IANNONE | Energy T.I. Pramac Racing | 1:58.134 |
| 2. | Colin EDWARDS | NGM Mobile Forward Racing | 1:58.169 |
| 3. | Aleix ESPARGARO | Power Electronics Aspar | 1:58.378 |
| 4. | Michele PIRRO | Ignite Pramac Racing | 1:58.812 |
| 5. | Randy DE PUNIET | Power Electronics Aspar | 1:58.953 |
| 6. | Yonny HERNANDEZ | Paul Bird Motorsport | 1:58.983 |
| 7. | Danilo PETRUCCI | Came IodaRacing Project | 1:59.057 |
| 8. | Claudio CORTI | NGM Mobile Forward Racing | 1:59.062 |
| 9. | Hector BARBERA | Avintia Blusens | 1:59.128 |
| 10. | Lukas PESEK | Came IodaRacing Project | 2:00.522 |
| 11. | Michael LAVERTY | Paul Bird Motorsport | 2:00.584 |
| 12. | Hiroshi AOYAMA | Avintia Blusens | 2:00.653 |
| 13. | Karel ABRAHAM | Cardion AB Motoracing | 2:00.792 |
| 14. | Bryan STARING | GO&FUN Honda Gresini | 2:00.827 |
| 15. | Martin BAUER | Remus Racing Team | 2:01.135 |
Q2
Tíz perc pihenést követően következett a második negyedórás rész, amely során már a legjobbak is körözni kezdtek a brnói aszfaltcsíkon. Az etap első harmada után rögtön a hétvége legjobb idejével, 1:56.081-gyel állt az élre, megelőzve a vb-éllovas Marquezt, valamint Bautistát. A két hondás aztán nem sokkal később javított: a repsolos neve tűnt fel az első helyen, de csak néhány pillanatra, mert az újonc szélárnyékát kihasználva a Gresini spanyolja még nála is jobb időt motorozott. Bautista 1:55.754-es köre ráadásul jobb volt Lorenzo tavaly felállított pályacsúcsánál (1:55.799), így az már ekkor eldőlt, hogy körrekord szükségeltetik a pole pozícióhoz.

Bautista Marquez mögött motorozva a szenzációs második helyen végzett, ezzel két szatellit versenyző indulhat az élről vasárnap
Még három perccel a vége előtt is Bautista, Marquez, Crutchlow, Pedrosa, Lorenzo, Smith, Bradl, Rossi, Dovizioso, Hayden, Iannone és Edwards volt a sorrend, de aztán érkezett Crutchlow, s átvette a vezetést a Tech3 Yamahával. Lorenzo is próbált feljebb kapaszkodni, de csak az ötödik pozícióig tudott előre jönni a címvédő első próbálkozásával. A második kísérlete pedig még ennyire sem sikerült jól, így maradt a meglepetés eredmény: Cal Crutchlow pályafutása második pole pozícióját szerezte, de még ennél is nagyobb szenzáció, hogy egy másik szatellit motoros, Alvaro Bautista lett a második. Marquez zárja majd vasárnap az első sort a rendhagyó módon 13 órakor rajtoló futamon, majd jött az őt a pontversenyben üldöző Pedrosa, Lorenzo duó. Smith bejött a hatodik helyre Rossi és Bradl elé, míg a top10-be a két gyári Ducati fért még be Dovizioso, Hayden sorrendben, megelőzve Iannonét és Edwardsot.
A Q2 végeredménye:
| 1. | Cal CRUTCHLOW | Monster Yamaha Tech 3 | 1:55.527 |
| 2. | Alvaro BAUTISTA | GO&FUN Honda Gresini | 1:55.754 |
| 3. | Marc MARQUEZ | Repsol Honda Team | 1:55.863 |
| 4. | Dani PEDROSA | Repsol Honda Team | 1:55.868 |
| 5. | Jorge LORENZO | Yamaha Factory Racing | 1:55.949 |
| 6. | Bradley SMITH | Monster Yamaha Tech 3 | 1:56.014 |
| 7. | Valentino ROSSI | Yamaha Factory Racing | 1:56.186 |
| 8. | Stefan BRADL | LCR Honda MotoGP | 1:56.477 |
| 9. | Andrea DOVIZIOSO | Ducati Team | 1:56.825 |
| 10. | Nicky HAYDEN | Ducati Team | 1:56.979 |
| 11. | Andrea IANNONE | Energy T.I. Pramac Racing | 1:57.455 |
| 12. | Colin EDWARDS | NGM Mobile Forward Racing | 1:58.392 |
A teljes rajtsorrend:
| 1. | Cal CRUTCHLOW | Monster Yamaha Tech 3 | 1:55.527 |
| 2. | Alvaro BAUTISTA | GO&FUN Honda Gresini | 1:55.754 |
| 3. | Marc MARQUEZ | Repsol Honda Team | 1:55.863 |
| 4. | Dani PEDROSA | Repsol Honda Team | 1:55.868 |
| 5. | Jorge LORENZO | Yamaha Factory Racing | 1:55.949 |
| 6. | Bradley SMITH | Monster Yamaha Tech 3 | 1:56.014 |
| 7. | Valentino ROSSI | Yamaha Factory Racing | 1:56.186 |
| 8. | Stefan BRADL | LCR Honda MotoGP | 1:56.477 |
| 9. | Andrea DOVIZIOSO | Ducati Team | 1:56.825 |
| 10. | Nicky HAYDEN | Ducati Team | 1:56.979 |
| 11. | Andrea IANNONE | Energy T.I. Pramac Racing | 1:57.455 |
| 12. | Colin EDWARDS | NGM Mobile Forward Racing | 1:58.392 |
| 13. | Aleix ESPARGARO | Power Electronics Aspar | 1:58.378 |
| 14. | Michele PIRRO | Ignite Pramac Racing | 1:58.812 |
| 15. | Randy DE PUNIET | Power Electronics Aspar | 1:58.953 |
| 16. | Yonny HERNANDEZ | Paul Bird Motorsport | 1:58.983 |
| 17. | Danilo PETRUCCI | Came IodaRacing Project | 1:59.057 |
| 18. | Claudio CORTI | NGM Mobile Forward Racing | 1:59.062 |
| 19. | Hector BARBERA | Avintia Blusens | 1:59.128 |
| 20. | Lukas PESEK | Came IodaRacing Project | 2:00.522 |
| 21. | Michael LAVERTY | Paul Bird Motorsport | 2:00.584 |
| 22. | Hiroshi AOYAMA | Avintia Blusens | 2:00.653 |
| 23. | Karel ABRAHAM | Cardion AB Motoracing | 2:00.792 |
| 24. | Bryan STARING | GO&FUN Honda Gresini | 2:00.827 |
| 25. | Martin BAUER | Remus Racing Team | 2:01.135 |