El español Joan Mir cerró el primer día de entrenamientos para el Gran Premio de Australia de la categoría, que se disputó en el circuito de Phillip Island, al frente de la tabla de tiempos y con su rival por el título, el italiano Romano Fenati (Honda), en la sexta posición.
Romano Fenati comenzó la segunda tanda con la clara intención de enmendar su bajo rendimiento de la primera, en la que acabó vigésimo quinto y ya en su segunda vuelta "arañó" dos décimas de segundo a su mejor tiempo de la jornada y un giro después consiguió un 1:39.851 que era su mejor tiempo del día, pero se estancó casi hasta el final y se vio superado enseguida por una pléyade de pilotos, entre ellos cuatro españoles, con Jorge Martín (Honda) líder desde a segunda vuelta, con un tiempo que ya era el mejor de categoría, 1:38.190.
En la quinta vuelta el líder del mundial, Joan Mir (Honda), pasó a la segunda posición, pero un poco más atrás iban el japonés Ayumu Sasaki (Honda) y el holandés Bo Bendsneyder (KTM), que le superaron, mientras Fenati, por entonces, se había visto relegado a la vigésimo segunda posición, en la que estuvo bastantes minutos y hasta se vio relegado a la vigésimo quinta antes de comenzar a mejorar.
Sin cumplirse el ecuador de los entrenamientos, Joan Mir ya "pisó" por primera vez lo más alto de la clasificación, como queriendo dejar claro que el "desastre" de Motegi (Japón) no se iba a volver a repetir.
Bo Bendsneyder le relegó a la segunda plaza poco después, pero todavía con veinte minutos de entrenamiento por delante y con Romano Fenati en su taller intentando mejorar el rendimiento de su Honda por parte de los mecánicos.
Bendsnyder y Mir fueron los primeros en bajar del minuto y 38 segundos para cubrir los 4.448 metros del trazado australiano, mientras Fenati sucumbía en ese mismo escenario al rodar más de dos segundos por detrás de la pareja de cabeza, con evidentes problemas de puesta a punto en su Honda.
En los minutos finales Fenati continuó con su constante paso por el taller hasta dar con los cambios necesarios en la suspensión de su moto para mejorar sus registros hasta ponerse cuarto en la misma vuelta en la que Joan Mir recuperó el liderato de la clasificación de las manos de Bendsneyder, con Arón Canet (Estrella Galicia 0'0 Honda), tercero, y Jorge Martín a continuación.
El afán de superación hizo que el líder del mundial cometiese algún error al salirse de la pista en la curva cuatro, al menos una vez, pero sin que nadie le pudiese arrebatar el mejor tiempo de la tanda y de la jornada, establecido en 1:37.111, por delante de Canet, Bendsneyder, el argentino Gabriel Rodrigo (KTM), Jorge Martín y Fenati sexto. La séptima plaza la ocupó Juanfran Guevara (KTM), con Marcos Ramírez (KTM), décimo, y María Herrera(Mahindra) en la vigésimo séptima plaza.
Clasificación Libres Moto3 Australia:
| Pos. | Piloto | País | Team | Moto | Km/h | Tiempo | Diferencia |
| 1 | Joan MIR | SPA | Leopard Racing | Honda | 232,4 | 1'37.111 | |
| 2 | Aron CANET | SPA | Estrella Galicia 0,0 | Honda | 230,6 | 1'37.341 | 0.230 / 0.230 |
| 3 | Bo BENDSNEYDER | NED | Red Bull KTM Ajo | KTM | 236,2 | 1'37.622 | 0.511 / 0.281 |
| 4 | Gabriel RODRIGO | ARG | RBA BOE Racing Team | KTM | 235,4 | 1'37.748 | 0.637 / 0.126 |
| 5 | Jorge MARTIN | SPA | Del Conca Gresini Moto3 | Honda | 232,7 | 1'37.887 | 0.776 / 0.139 |
| 6 | Romano FENATI | ITA | Marinelli Rivacold Snipers | Honda | 231,8 | 1'37.968 | 0.857 / 0.081 |
| 7 | Juanfran GUEVARA | SPA | RBA BOE Racing Team | KTM | 235,3 | 1'38.004 | 0.893 / 0.036 |
| 8 | Tatsuki SUZUKI | JPN | SIC58 Squadra Corse | Honda | 231,9 | 1'38.007 | 0.896 / 0.003 |
| 9 | Nicolo BULEGA | ITA | SKY Racing Team VR46 | KTM | 230,3 | 1'38.072 | 0.961 / 0.065 |
| 10 | Marcos RAMIREZ | SPA | Platinum Bay Real Estate | KTM | 234,1 | 1'38.103 | 0.992 / 0.031 |
| 11 | Marco BEZZECCHI | ITA | CIP | Mahindra | 229,1 | 1'38.147 | 1.036 / 0.044 |
| 12 | Jules DANILO | FRA | Marinelli Rivacold Snipers | Honda | 236 | 1'38.242 | 1.131 / 0.095 |
| 13 | Niccolò ANTONELLI | ITA | Red Bull KTM Ajo | KTM | 231,3 | 1'38.357 | 1.246 / 0.115 |
| 14 | Darryn BINDER | RSA | Platinum Bay Real Estate | KTM | 232,4 | 1'38.492 | 1.381 / 0.135 |
| 15 | Manuel PAGLIANI | ITA | CIP | Mahindra | 230,8 | 1'38.494 | 1.383 / 0.002 |
| 16 | Ayumu SASAKI | JPN | SIC Racing Team | Honda | 231 | 1'38.505 | 1.394 / 0.011 |
| 17 | Philipp OETTL | GER | Südmetall Schedl GP Racing | KTM | 237,8 | 1'38.564 | 1.453 / 0.059 |
| 18 | Enea BASTIANINI | ITA | Estrella Galicia 0,0 | Honda | 232 | 1'38.564 | 1.453 |
| 19 | Jakub KORNFEIL | CZE | Peugeot MC Saxoprint | Peugeot | 224,6 | 1'38.803 | 1.692 / 0.239 |
| 20 | Adam NORRODIN | MAL | SIC Racing Team | Honda | 231,8 | 1'38.892 | 1.781 / 0.089 |
| 21 | Fabio DI GIANNANTONIO | ITA | Del Conca Gresini Moto3 | Honda | 228,7 | 1'38.925 | 1.814 / 0.033 |
| 22 | Andrea MIGNO | ITA | SKY Racing Team VR46 | KTM | 229,7 | 1'38.956 | 1.845 / 0.031 |
| 23 | Tony ARBOLINO | ITA | SIC58 Squadra Corse | Honda | 228,7 | 1'39.059 | 1.948 / 0.103 |
| 24 | John MCPHEE | GBR | British Talent Team | Honda | 231,4 | 1'39.133 | 2.022 / 0.074 |
| 25 | Livio LOI | BEL | Leopard Racing | Honda | 235,3 | 1'39.197 | 2.086 / 0.064 |
| 26 | Nakarin ATIRATPHUVAPAT | THA | Honda Team Asia | Honda | 229,6 | 1'39.436 | 2.325 / 0.239 |
| 27 | Maria HERRERA | SPA | Aspar Mahindra Moto3 | Mahindra | 223,5 | 1'41.097 | 3.986 / 1.661 |
| 28 | Patrik PULKKINEN | FIN | Peugeot MC Saxoprint | Peugeot | 220,7 | 1'41.550 | 4.439 / 0.453 |
| 29 | Kaito TOBA | JPN | Honda Team Asia | Honda | 228 | 1'41.587 | 4.476 / 0.037 |
| 30 | Tom TOPARIS | AUS | Cube Racing | KTM | 215,3 | 1'42.854 | 5.743 / 1.267 |
| Lorenzo DALLA PORTA | ITA | Aspar Mahindra Moto3 | Mahindra | 227,6 | 1'51.444 | 14.333 / 8.590 |
