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La clasificación fue para Viñales
El español del equipo Yamaha de Moto GP se quedó con la pole position de Moto GP en Mugello. Segundo fue Valentino Rossi y tercero Andrea Dovizioso.
Maverick Viñales respondió en el Gran Premio de Italia y se adjudicó el mejor tiempo en la clasificación al imponer un ritmo de 1m46s575, superando a su compañero de equipo por 239 milésimas y Dovizioso por 260.
La sexta final del año comenzará el domingo a partir de las 9, hora argentina, y Viñales partirá desde la posición de privilegio mientras Marc Márquez lo hará desde el sexto lugar y Lorenzo desde el séptimo.
| POS | N° | PILOTO | PAIS | EQUIPO | MOTO | TIEMPO | DIF |
| 1 | 25 | Maverick VIÑALES | SPA | Movistar Yamaha MotoGP | Yamaha | 1'46.575 | |
| 2 | 46 | Valentino ROSSI | ITA | Movistar Yamaha MotoGP | Yamaha | 1'46.814 | 0.239 / 0.239 |
| 3 | 4 | Andrea DOVIZIOSO | ITA | Ducati Team | Ducati | 1'46.835 | 0.260 / 0.021 |
| 4 | 51 | Michele PIRRO | ITA | Ducati Team | Ducati | 1'46.878 | 0.303 / 0.043 |
| 5 | 26 | Dani PEDROSA | SPA | Repsol Honda Team | Honda | 1'46.999 | 0.424 / 0.121 |
| 6 | 93 | Marc MARQUEZ | SPA | Repsol Honda Team | Honda | 1'47.050 | 0.475 / 0.051 |
| 7 | 99 | Jorge LORENZO | SPA | Ducati Team | Ducati | 1'47.152 | 0.577 / 0.102 |
| 8 | 19 | Alvaro BAUTISTA | SPA | Pull&Bear Aspar Team | Ducati | 1'47.167 | 0.592 / 0.015 |
| 9 | 9 | Danilo PETRUCCI | ITA | OCTO Pramac Racing | Ducati | 1'47.266 | 0.691 / 0.099 |
| 10 | 53 | Tito RABAT | SPA | EG 0,0 Marc VDS | Honda | 1'47.282 | 0.707 / 0.016 |
| 11 | 5 | Johann ZARCO | FRA | Monster Yamaha Tech 3 | Yamaha | 1'47.319 | 0.744 / 0.037 |
| 12 | 41 | Aleix ESPARGARO | SPA | Aprilia Racing Team Gresini | Aprilia | 1'47.475 | 0.900 / 0.156 |
