Marc Márquez ha vuelto a dominar en los entrenamientos de MotoGP del Gran Premio de Estados Unidos. El de Honda ha aventajado en más de una décima a Valentino Rossi, que ha sido segundo, por delante de Stefan Bradl y de Álvaro Bautista. Jorge Lorenzo se lo ha vuelto a tomar con calma, terminando en la séptima plaza, mientras que Dani Pedrosa ha preferido quedarse en el box en este FP3 y tendrá que buscar en el Q1 una de las dos plazas que dan derecho a entrar en la Q2 con la que se determinará la parrilla de salida. Aleix Espargaró, noveno, ha vuelto a realizar unos entrenamientos espectaculares.
| POS | PILOTO | MOTO | TIEMPO/DIF |
| 1 | Marc MARQUEZ | HONDA | 1'21.568 |
| 2 | Valentino ROSSI | YAMAHA | 0.184 |
| 3 | Stefan BRADL | HONDA | 0.391 |
| 4 | Alvaro BAUTISTA | HONDA | 0.517 |
| 5 | Cal CRUTCHLOW | YAMAHA | 0.619 |
| 6 | Andrea DOVIZIOSO | DUCATI | 0.658 |
| 7 | Jorge LORENZO | YAMAHA | 0.722 |
| 8 | Nicky HAYDEN | DUCATI | 0.936 |
| 9 | Aleix ESPARGARO | ART | 1.165 |
| 10 | Bradley SMITH | YAMAHA | 1.244 |
| 11 | Randy DE PUNIET | ART | 1.701 |
| 12 | Alex DE ANGELIS | DUCATI | 2.048 |
| 13 | Danilo PETRUCCI | IODA-SUTER | 2.489 |
| 14 | Colin EDWARDS | FTR KAWASAKI | 2.540 |
| 15 | Hiroshi AOYAMA | FTR | 2.892 |
| 16 | Hector BARBERA | FTR | 3.050 |
| 17 | Yonny HERNANDEZ | ART | 3.102 |
| 18 | Karel ABRAHAM | ART | 3.193 |
| 19 | Claudio CORTI | FTR KAWASAKI | 3.327 |
| 20 | Michael LAVERTY | PBM | 3.378 |
| 21 | Bryan STARING | FTR HONDA | 3.652 |
| 22 | Lukas PESEK | IODA-SUTER | 5.411 |