Alex Márquez fue el más rápido en la primera sesión de entrenamientos para el Gran Premio de España, con su compañero de equipo y hermano Marc Márquez justo detrás. Los dos pilotos intercambiaron posiciones a lo largo de la sesión, pero fue Alex quien estableció el tiempo más rápido de 1:36.630s, colocándose medio segundo por delante. Maverick Viñales quedó en tercer lugar, a menos de una décima de segundo detrás de Marc Márquez. Aleix Espargaró, de Aprilia, terminó en cuarto lugar.
Franco Morbelli, de Pramac, logró asegurar el quinto lugar, a pesar de estar casi un segundo más lento que el líder en los primeros entrenamientos. Marco Bezzecchi, de VR46 Ducati, quedó en sexto lugar. Dani Pedrosa, quien es un piloto invitado de KTM en esta etapa, terminó como el mejor piloto de KTM en séptimo lugar, mientras que Brad Binder, el piloto a tiempo completo de KTM, quedó en octavo lugar.
Jack Miller, otro piloto del equipo KTM, tuvo un momento difícil y terminó en 16º lugar. El actual líder del campeonato, Jorge Martín, también tuvo dificultades y terminó en noveno lugar. La sensación debutante Pedro Acosta, quien logró dos podios en las tres primeras carreras, completó el top 10 en su GasGas KTM.
Fabio Di Giannantonio, Francesco Bagnaia y Enea Bastianini, de Ducati, junto con Fabio Quartararo, de Yamaha, quedaron justo fuera del top 10. Alex Rins, compañero de equipo de Quartararo en Yamaha, terminó en 17º lugar. Miguel Oliveira y Miller completaron los pilotos de Yamaha en la clasificación.
Johann Zarco se encontró entre Raúl Fernández y Augusto Fernández, a pesar de perder el control de su moto en la Curva 8 durante la sesión. Zarco aún logró ser el piloto más rápido de Honda, por delante de Takaaki Nakagami y Joan Mir del equipo Honda de fábrica.
Lorenzo Savadori, de Aprilia, y Stefan Bradl, piloto de pruebas de Honda, ocuparon las dos posiciones siguientes. Luca Marini, piloto a tiempo completo de Honda, terminó en último lugar.
