Isaac Viñales ha dado un gran salto cualitativo en los segundos entrenamientos oficiales de Moto3 del Gran Premio de Cataluña de MotoGP al conseguir el mejor tiempo. Muy cerca del KTM ha finalizado Alex Márquez, mientras que Luis Salom, el más rápido en el FP1, se ha tenido que conformar con la quinta plaza, por detrás de Maverick Viñales y de Alex Rins.
| POS | PILOTO | MOTO | TIEMPO/DIF |
| 1 | Isaac VIÑALES | FTR HONDA | 1'52.339 |
| 2 | Alex MARQUEZ | KTM | 0.010 |
| 3 | Maverick VIÑALES | KTM | 0.134 |
| 4 | Alex RINS | KTM | 0.372 |
| 5 | Luis SALOM | KTM | 0.518 |
| 6 | Efren VAZQUEZ | MAHINDRA | 0.659 |
| 7 | Niccolò ANTONELLI | FTR HONDA | 0.697 |
| 8 | Brad BINDER | SUTER HONDA | 0.965 |
| 9 | Miguel OLIVEIRA | MAHINDRA | 1.039 |
| 10 | Jakub KORNFEIL | KALEX KTM | 1.094 |
| 11 | Jack MILLER | FTR HONDA | 1.115 |
| 12 | Alan TECHER | TSR HONDA | 1.181 |
| 13 | Danny WEBB | SUTER HONDA | 1.195 |
| 14 | Juanfran GUEVARA | TSR HONDA | 1.342 |
| 15 | Alexis MASBOU | FTR HONDA | 1.386 |
| 16 | Livio LOI | KALEX KTM | 1.395 |
| 17 | Jasper IWEMA | KALEX KTM | 1.427 |
| 18 | Lorenzo BALDASSARRI | FTR HONDA | 1.498 |
| 19 | Alessandro TONUCCI | FTR HONDA | 1.605 |
| 20 | John McPHEE | FTR HONDA | 1.641 |
| 21 | Zulfahmi KHAIRUDDIN | KTM | 1.883 |
| 22 | Toni FINSTERBUSCH | KALEX KTM | 1.935 |
| 23 | Romano FENATI | FTR HONDA | 1.948 |
| 24 | Ana CARRASCO | KTM | 2.021 |
| 25 | Eric GRANADO | KALEX KTM | 2.167 |
| 26 | Niklas AJO | KTM | 2.189 |
| 27 | Hyuga WATANABE | FTR HONDA | 2.429 |
| 28 | Matteo FERRARI | FTR HONDA | 2.595 |
| 29 | Philipp OETTL | KALEX KTM | 3.059 |
| 30 | Arthur SISSIS | KTM | 3.076 |
| 31 | Francesco BAGNAIA | FTR HONDA | 3.599 |
| 32 | Florian ALT | KALEX KTM | 3.675 |
| 33 | Andrea MIGNO | FTR | 3.788 |
| 34 | Kevin HANUS | HONDA | 5.521 |