Sandro Cortese führte die Zeitenlisten in den letzten Minuten der moto3-Qualifikation in Mugello an und kehrte schon einmal zur Box zurück. Mit Maverick Vinales hatte der Berkheimer nicht gerechnet, der sich in der letzten Runde mit einer 1:57.980 noch vorbei und auf die Pole-Position drängte. Cortese startet demnach von Platz zwei. Alex Rins sicherte sich den dritten und damit den letzten Platz in der ersten Startreihe, obwohl er 0.841 Sekunden langsamer war als Vinales.

Efren Vazquez wird die zweite Startreihe zum italienischen Grand Prix anführen. Danny Kent und Niccolo Antonelli als bester Italiener starten neben dem Spanier. Zulfahmi Khairuddin wird die dritte Startreihe vor Romano Fenati und Luis Salom anführen. Hector Faubel komplettierte die Top-10 der Qualifikation.

Toni Finsterbusch angelte sich Startplatz 21, Giulian Pedone steht direkt hinter dem Deutschen, während Jonas Folger nach frühem Ausritt nur drei Runden zurücklegen konnte und das Feld damit von Rang 26 aus im Rennen aufrollen muss. In den hektischen letzten Minuten stürzte Ivan Moreno schwer und wurde zunächst mit einer Trage von der Strecke gebracht.