El siempre amenazante cielo de Assen condicionó la sesión clasificatoria de Moto3. La lluvia no apareció hasta 10 minutos antes de la conclusión, pero la posibilidad de que pudiera hacerlo nada más abrirse el pit lane provocó que los pilotos salieran a pista con más ímpetu del habitual. Así, no fue extraño que en los primeros minutos se vieran varias caídas: Niccoló Antonelli se fue al suelo prácticamente nada más salir de boxes (curva cinco) y Arón Canet corrió igual suerte (curva ocho) cuando solo había completado una vuelta lanzada. El español se dio un buen revolcón y su moto quedó muy dañada. Su equipo trabajó a destajo para arreglarla y lo logró, pero la mala suerte quiso que comenzase a chispear justo en el momento en el que regresaba a pista. Como resultado, el piloto del Estrella Galicia, aunque consiguió progresar, no pudo pasar de la 16ª posición. Una lástima pues, a tenor de lo visto en los libres, Canet podría haber luchado por la que hubiera sido la primera pole position de su vida.
El gran beneficiado del incidente de Arón Canet fue Enea Bastianini, quien se aupó al primer puesto poco después de que el español quedara en fuera de juego. Bastianini, que ya el año pasado logró la pole en este trazado, perdería posteriomente la primera plaza pero la recuperaría mediada la sesión. Finalmente, superó a tres compatriotas: Andrea Migno y Nicolo Bulega, segundo y tercero respectivamente, y a Romano Fenati, el hombre que mañana abrirá la segunda línea. Su tiempo no fue más rápido que el marcado por Canet en el FP3, pero le bastó para cosechar la primera pole del año: “Este fin de semana ha sido difícil. Hemos sufrido, sobre todo ayer y esta mañana. Hoy hemos hecho un cambio drástico y al final ha salido bien, aunque la distancia con el resto de pilotos ha sido mínima”, contaba en el parque cerrado.
El líder del Mundial, Brad Binder, concluyó quinto y en carrera partirá por delante de Juanfran Guevara, el mejor español de la sesión. Bo Bendsneyder, Fabio Quartararo, Fabio Di Giannantonio, y Pecco Bagnaia completaron el top ten.
El resto de españoles de la categoría no brillaron demasiado: Joan Mir terminó 18º, pero tras ser sancionado por rodar lento durante el FP3 arrancará tres plazas más atrás; María Herrera fue 22ª; y Albert Arenas, el sustituto de Jorge Martín, 27º.
Clasificación QP MotoGP
| Posición | Piloto | Moto | Tiempo |
| 1 | Enea BASTIANINI | HONDA | 1'42.463 |
| 2 | Andrea MIGNO | KTM | 0.053 |
| 3 | Nicolo BULEGA | KTM | 0.066 |
| 4 | Romano FENATI | KTM | 0.119 |
| 5 | Brad BINDER | KTM | 0.136 |
| 6 | Juanfran GUEVARA | KTM | 0.181 |
| 7 | Bo BENDSNEYDER | KTM | 0.192 |
| 8 | Fabio QUARTARARO | KTM | 0.240 |
| 9 | Fabio DI GIANNANTONIO | HONDA | 0.261 |
| 10 | Francesco BAGNAIA | MAHINDRA | 0.283 |
| 11 | Gabriel RODRIGO | KTM | 0.329 |
| 12 | Lorenzo DALLA PORTA | HONDA | 0.424 |
| 13 | Niccolò ANTONELLI | HONDA | 0.448 |
| 14 | Jules DANILO | HONDA | 0.496 |
| 15 | Philipp OETTL | KTM | 0.505 |
| 16 | Aron CANET | HONDA | 0.751 |
| 17 | Andrea LOCATELLI | KTM | 0.772 |
| 18 | Joan MIR | KTM | 0.905 |
| 19 | Livio LOI | HONDA | 0.936 |
| 20 | Darryn BINDER | MAHINDRA | 0.944 |
| 21 | John MCPHEE | PEUGEOT | 1.052 |
| 22 | Maria HERRERA | KTM | 1.178 |
| 23 | Alexis MASBOU | PEUGEOT | 1.184 |
| 24 | Khairul Idham PAWI | HONDA | 1.229 |
| 25 | Jakub KORNFEIL | HONDA | 1.229 |
| 26 | Tatsuki SUZUKI | MAHINDRA | 1.291 |
| 27 | Albert ARENAS | MAHINDRA | 1.410 |
| 28 | Stefano VALTULINI | MAHINDRA | 2.236 |
| 29 | Adam NORRODIN | HONDA | 2.561 |
| 30 | Fabio SPIRANELLI | MAHINDRA | 2.686 |
| 31 | Lorenzo PETRARCA | MAHINDRA | 2.690 |
| 32 | Danny WEBB | MAHINDRA | 2.762 |
