Nelle prime fasi scivola Hector Barbera alla curva 2 ma nulla di grave per il pilota Avintia mentre inizia subito la sfida tra i due leader della classe con Marc Marquez che si piazza in seconda posizione. Il pilota HRC, fresco di rinnovo con Honda, è a 0.199s dal connazionale. Valentino Rossi, compagno di box di Lorenzo e terzo iridato, è per ora ottavo mentre le Ducati ufficiali sono in sesta e undicesima posizione rispettivamente con Dovizioso e Iannone. Ma è un altro pilota di casa ad entrare nella lotta di vertice: Maverick Vinales mette la sua Suzuki al secondo posto dietro a Lorenzo che si migliora ancora. Il numero 25 Ecstar è presto scavalcato al secondo posto dal futuro compagno di box, il Dottore si avvicina alla M1 avversaria con 0.820s di ritardo.

A un quarto d’ora dalla fine Marquez balza al secondo posto, strappando la piazza al nove volte iridato. Le prime posizioni della FP1 a Montmeló sono occupate da Lorenzo, Marquez e Rossi per una sfida barcellonese che si preannuncia molto intensa. Le Ducati del Team sembrano leggermente attardate e anche le satellite non sono nella top five. Danilo Petrucci, Octo Pramac è ottavo e Michele Pirro ventesimo della tabella crono. Il numero 9 su GP15 cade alla curva 4 così come Tito Rabat alla curva 2.

La sfida a distanza tra i migliori tre prosegue con Rossi che torna secondo. Lorenzo pare irraggiungibile ma il suo crono deve fare i conti con un ottimo Viñales, già in prima fila nel 2015 su questa pista. Il pilota Suzuki interpreta un gran giro ed è il nuovo leader dei crono con il tempo di 1:42.065s. Le prime libere si concludono così con Viñales al primo posto seguito da Lorenzo, Rossi e la M1 Monster Tech3 di Pol Espargaro. Marquez scivolato al settimo posto preceduto dalla Ducati di Andrea Iannone. Dovizioso è tredicesimo, Petrucci diciassettesimo e senza conseguenze dopo la caduta mentre Pirro segna il ventesimo tempo.