Bár ezúttal igazán nagy név nem maradt le a szabadedzések alapján a Q2-ről, így is izgalmas csatára volt kilátás már a Katalán GP időmérőjének első felvonásában is. Jack Miller rögtön az elején bukott az 5-ös kanyarban, míg Andrea Iannone motorja előbb a bokszban, majd a beindítást követően annak kijáratánál is leállt. A vezetést Takaaki Nakagami ragadta közben magához, a továbbjutást azonban nem ő, hanem a délelőtti hatalmas bukása után fittnek nyilvánított Franco Morbidelli, valamint a suzukis Joan Mir harcolta ki, megelőzve Francesco Bagnaiát és Millert.
A második szakasz első próbálkozásai után a Petronas Yamaha SRT duója vezetett Morbidelli, Fabio Quartararo sorrendben, de Danilo Petrucci, Alex Rins, Marc Marquez és Valentino Rossi sem volt messze az éllovas olasztól. A mugellói győztes Petrucci számára nem folytatódott jól a kvalifikáció, a ducatis ugyanis a negyedórás Q2 közepén egy lassú köre során elcsúszott – igaz, szinte azonnal vissza is tudott ülni a motorjára.
A hajrában csak úgy záporoztak a piros szektoridők, Rins viszont a 10-es kanyarban produkált kicsúszásával kiszállt a küzdelemből. A pole-t végül Quartararo zsebelte be: idén már másodszor nyert időmérőt a 20 éves újonc, aki ezúttal 15 ezreddel múlta felül Marquezt. Az első sorba Maverick Vinales fért még be, míg a másodikba Morbidelli, Rossi és Andrea Dovizioso kvalifikálta magát – azaz az összes Yamaha befért a legjobb ötbe. Petrucci hetedik, Rins nyolcadik lett, a top 10-et pedig Cal Crutchlow és Jorge Lorenzo tette teljessé. Rajt vasárnap 14 órakor.