Lors de la session d’entraînement libre d’ouverture du week-end du Grand Prix d’Italie à Mugello, Maverick Vinales, pilote de l’Aprilia MotoGP, a pris la tête. Vinales a eu des difficultés lors de la précédente réunion du week-end à Barcelone, avec une faible adhérence, luttant avec le manque de sensation dans le pneu avant et étant dépassé par son coéquipier Aleix Espargaro. Cependant, il a montré un retour précoce à la forme sur le circuit à haute adhérence de Mugello. Son temps au tour de 1m46.140s l’a placé deux dixièmes devant Fabio Quartararo de Yamaha. Les M1 semblaient compétitives lors de la séance de 45 minutes, surtout après les tests à Mugello en début de mois.
Franco Morbidelli, ancien coéquipier de Quartararo chez Yamaha, a terminé troisième en tant que principal pilote Ducati. Pedro Acosta, de Tech3 Gas Gas, a réussi à décrocher la quatrième place, malgré une chute tardive à Scarperia. Jorge Martin, de l’équipe Pramac de Morbidelli, a terminé cinquième, suivi de Marc Marquez, son rival pour une place dans l’équipe officielle Ducati. Marquez, pilotant une Ducati d’il y a un an pour Gresini, a choisi de ne pas changer ses pneus pendant la séance, se classant sixième, à peine plus de quatre dixièmes derrière le leader.
Pecco Bagnaia, le champion en titre de Ducati, s’est retrouvé dans une situation similaire, conservant le même jeu de pneus et terminant neuvième. Malheureusement, son meilleur temps au tour a été exclu après la séance, ce qui l’aurait placé huitième. À la place, Alex Rins de Yamaha a pris la huitième place, suivi d’Aleix Espargaro d’Aprilia, qui a eu deux sorties dans le gravier au virage 1 (San Donato).
Malgré le maintien des mêmes pneus, Alex Marquez de Gresini Ducati et Raul Fernandez de Trackhouse Aprilia ont obtenu des résultats décents, terminant respectivement aux 11e et 12e places. Pol Espargaro, un pilote invité de KTM, a entamé son premier week-end de MotoGP depuis la finale de 2023 et a terminé à la 15e place. Luca Marini a été le pilote Honda le mieux classé à la 19e place, avec le constructeur japonais réalisant également des tests.
