A Repsol Honda regnáló világbajnoka teljesen száraz pályán sem talált legyőzőre a némileg átalakított vonalvezetésű barcelonai pályán, míg mögötte Jorge Lorenzo és Jonas Folger zárt. Valentino Rossi épp csak befért a legjobb tízbe, Maverick Vinales csupán a 17. helyen zárt.
Mivel a pálya most már az első perctől kezdve száraz volt Barcelonában, a versenyzők nagy része azonnal kihajtott a bokszból, hogy pótolják a délelőtt kiesett értékes időt. A vezetést a már délelőtt is leggyorsabb Marc Marquez ragadta magához, ám a címvédő előnye csupán néhány század volt a mugellói futamgyőztes Andrea Dovizioso előtt. A Hondák és a Ducatik amúgy is remekeltek, amit Jorge Lorenzo és Tito Rabat harmadik és negyedik helyezése is jól mutatott, míg a yamahások közül Maverick Vinales állt a legelőkelőbb helyen a maga ötödik pozíciójával.
Eközben az új sikán ismét főszerepet játszott az edzésen – igaz, most már legalább Jack Miller is tudta, melyik nyomvonalon kell kanyarodni. Az új vonalvezetés azonban így is kifogott néhány motoroson: Hector Barbera még megmentett egy esést – később aztán a 10-es kanyarban viszont bukott –, Alvaro Bautista azonban elcsúszott, majd amikor a pályabírók megpróbálták visszatolni a Ducatiját, ismét elesett a spanyol.
Mindez azonban nem zavarta meg Bautistát, öt perccel a leintést megelőzően ugyanis átvette a vezetést Marqueztől. A finálé viszont még alaposan átrendezte a sorrendet: végül Marquez visszaállt az élre, így az első után a második edzést is behúzta – pedig nem sokkal előtte csúszott el Loris Baz a sikánban. Lorenzo végzett a második, legjobb yamahásként Jonas Folger pedig a harmadik helyen, majd jött Dovizioso, Petrucci és Rabat. A top10-be Zarco, Pedrosa, Bautista és Rossi fért még be – a gyári Yamahák egyelőre Jerezhez hasonlóan szenvednek, hiszen a vb-éllovas Vinales még a „Doktornál” is rosszabbul szerepelt: mindössze a 17. helyen zárt.
A 2. szabadedzés végeredménye:
1. Marc MARQUEZ Repsol Honda Team Honda 1'44.295
2. Jorge LORENZO Ducati Team Ducati 1'44.7000.405 / 0.405
3. Jonas FOLGER Monster Yamaha Tech 3 Yamaha 1'44.8390.544 / 0.139
4. Andrea DOVIZIOSO Ducati Team Ducati 1'44.8830.588 / 0.044
5. Danilo PETRUCCI OCTO Pramac Racing Ducati 1'44.8900.595 / 0.007
6. Tito RABAT EG 0,0 Marc VDS Honda 1'44.9220.627 / 0.032
7. Johann ZARCO Monster Yamaha Tech 3 Yamaha 1'45.0630.768 / 0.141
8. Dani PEDROSA Repsol Honda Team Honda 1'45.0980.803 / 0.035
9. Alvaro BAUTISTA Pull&Bear Aspar Team Ducati 1'45.1160.821 / 0.018
10. Valentino ROSSI Movistar Yamaha MotoGP Yamaha 1'45.1180.823 / 0.002
11. Hector BARBERA Reale Avintia Racing Ducati 1'45.3111.016 / 0.193
12. Scott REDDINGG OCTO Pramac Racing Ducati 1'45.3751.080 / 0.064
13. Andrea IANNONE Team SUZUKI ECSTAR Suzuki 1'45.4651.170 / 0.090
14. Aleix ESPARGARO Aprilia Racing Team Gresini Aprilia 1'45.5541.259 / 0.089
15. Loris BAZF Reale Avintia Racing Ducati 1'45.7551.460 / 0.201
16. Maverick VIÑALES Movistar Yamaha MotoGP Yamaha 1'45.8101.515 / 0.055
17. Jack MILLER EG 0,0 Marc VDS Honda 1'45.8681.573 / 0.058
18. Karel ABRAHAM Pull&Bear Aspar Team Ducati 1'45.9321.637 / 0.064
19. Cal CRUTCHLOW LCR Honda Honda 1'45.9671.672 / 0.035
20. Sam LOWES Aprilia Racing Team Gresini Aprilia 1'46.6822.387 / 0.715
21. Pol ESPARGARO Red Bull KTM Factory Racing KTM 1'46.9462.651 / 0.264
22. Sylvain GUINTOLI Team SUZUKI ECSTAR Suzuki 1'47.0022.707 / 0.056
23. Bradley SMITH Red Bull KTM Factory Racing KTM 1'47.8923.597 / 0.890