Malgré une première séance libre MotoGP dominée par Valentino Rossi sur le tracé modifié et, pour une fois, apprécié d’Indianapolis, Marc Marquez s’impose de nouveau à l’issue de la première journée au classement combiné. Il signe son meilleur temps sous la barre des 1’32 en 1’32.882. Il devance de deux dixièmes Andrea Iannone sur la Ducati Pramac et de près de cinq dixièmes la Yamaha de Jorge Lorenzo. Andrea Dovizioso prend le 4ème temps juste devant Dani Pedrosa et Stefan Bradl. Yonny Hernandez place une troisième Ducati dans le Top10 avec le 7ème temps juste devant Aleix Espargaro. Valentino Rossi qui a pourtant amélioré son temps de la matinée en FP2 ne signe que le 9ème temps devant l’autre Yamaha de Bradley Smith qui complète le Top10 provisoire des qualifiés pour la Q2.
La pluie redoutée hier n’est pas venue perturber la séance libre FP3. Il aura cependant fallu attendre la fin de séance pour voir les temps s’affoler. C’est Stefan Bradl qui sort le premier sélectionné pour la Q2 avec un temps en 1’32.522 à seulement un centième de Valentino Rossi et huit centième de Jorge Lorenzo. Andrea Dovizioso place la première Ducati en 4ème position devant Pol Espargaro qui a évité de justesse une chute dans le dernier virage en milieu de séance. Marc Marquez, deuxième pilote Honda au classement combiné, n’a pas réussi à imposer son rythme et n’améliore que de quelque centièmes son temps réalisé le vendredi. Andrea Iannone, Bradley Smith, Dani Pedrosa et Aleix Espargaro complètent la liste des sélectionnés pour la Q2.
Les favoris logiques en Q1 sont donc Alvaro Bautista, victime d’un violent highside en fin de séance FP3 sans gravité, Yonny Hernandez dans le Top10 vendredi et Cal Crutchlow, transparent depuis le début du week-end. À noter la progression de Leon Camier, remplaçant de Nicky Hayden sur la Honda Open de l’équipe Aspar, qui, après seulement trois séances sur un circuit qui lui est inconnu, ne pointe qu’à seulement 2.5s du meilleur temps de Bradl.
En Q2, Marc Marquez montre une fois de plus qui est le patron malgré sa 6ème place au classement combiné des séances FP1-3. Invaincu à Indy depuis son passage en Moto2, il signe un premier temps en 1’31.718 dès son premier run, transformé le run d’après en 1’31.619. Il devance la Ducati d’Andrea Dovizioso et la Yamaha de Jorge Lorenzo de seulement deux dixièmes. La seconde ligne, exclusivement Yamaha, est menée par A. Espargaro devant Valentino Rossi et son frère Pol.
En troisième ligne, Andrea Iannone, 7ème, mène la danse devant Dani Pedrosa en difficulté avec le nouveau revêtement depuis le début du week-end. L’Espagnol n’est pas arrivé à trouver les réglages adéquates sur sa Honda associés à la bonne combinaison de pneus (medium ou dur). Bradley Smith, victime d’un gros highside durant la séance, s’élancera depuis la 9ème position. Il s’en sort avec une entaille sur le petit doigt de la main gauche endommagé la saison dernière durant le GP d’Italie. Stefan Bradl complète le Top10 et devance les deux repêchés de la Q1, Scott Redding et Cal Crutchlow. Mike Di Meglio, 19ème devance son coéquipier Hector Barbera d’un dixième. Leon Camier s’élancera depuis la 16ème position sur la grille.