Enea Bastianini se destacó, estableciendo un impresionante tiempo de vuelta para tomar la delantera en el FP2 en su Ducati y asegurar un lugar en el Q2 para el Gran Premio de Portugal de MotoGP de mañana. Jack Miller, también representando a KTM, mantuvo su buen rendimiento del FP1 al terminar la sesión en segundo lugar, mientras que Brad Binder terminó no muy lejos, en quinto lugar.
A pesar de sufrir su primer accidente de la temporada en la Gresini Ducati en los minutos finales, Marc Márquez logró asegurar un modesto tercer lugar, apuntando a conseguir poles consecutivas. El actual líder del campeonato y campeón reinante, Francesco Bagnaia, aseguró el octavo lugar y avanzó al Q2, junto con su rival por el título de 2023, Jorge Martín, que terminó en cuarto lugar.
Después de un comienzo desafiante en Qatar, ambos pilotos del equipo Yamaha de fábrica lograron mejorar sus posiciones en los minutos finales, asegurando el noveno y décimo lugar, respectivamente, y garantizando sus lugares en el Q2. Alex Rins entregó una vuelta crucial para superar al novato Pedro Acosta, asegurando que él y Fabio Quartararo avanzaran en su desafiante YZR-M1 de 2024.
Aleix Espargaró tuvo un fin de semana difícil, con una caída tardía que lo hizo caer al 14º lugar. Maverick Viñales, por otro lado, logró el séptimo lugar y aseguró un lugar en el Q2 para la carrera de mañana. Desafortunadamente, Franco Morbidelli sufrió más contratiempos, ya que una caída al final de la sesión lo hizo caer al 15º lugar.
Joan Mir, que había mostrado promesa al terminar en décimo lugar en el FP1 en su Honda, tuvo dificultades para replicar ese ritmo y terminó en el puesto 19. Luca Marini, pilotando la moto hermana, terminó en último lugar en la sesión.