El balear Jorge Lorenzo se quedó con el mejor tiempo en los entrenamientos libres del Gran Premio de San Marino al ser el único piloto capaz de bajar de 1:34.00 y establecer 1:33.929 en su décimo giro el mejor tiempo en la segunda sesión del día.
Sólo Casey Stoner, que lleva 44 puntos al español en la clasificación general de MotoGP, pudo seguir al piloto de Palma de Mallorca en cuanto a la velocidad y a la regularidad a lo largo de la sesión. Stoner dominó los primeros libres de la mañana y por la tarde empalmó cinco vueltas en 1:34 mientras que Lorenzo, sexto en la sesión inicial de libres, hizo seis.
Otro español, Dani Pedrosa, retrasado al comienzo de los segundos entrenamientos, fue finalmente tercero con 1:34.205 en su décimo giro a la pista de la costa adriática italiana, por delante del piloto local Marco Simoncelli, cuarto con 1:34.444, y del estadounidense Ben Spies, quinto con 1:34.469.
Mención especial merece Valentino Rossi, que pilotó su Ducati por primera vez en el que está considerado el gran premio de «su» casa, pues nació en la localidad de Tavullia, pueblo próximo a la pista. El multicampeón marcó un tiempo de 1:35.331 para situarse en la undécima posición.