Onder perfecte zonnige weersomstandigheden werd de tweede vrije training voor de MotoGP coureurs verreden op het Misano World Circuit Marco Simoncelli. In de eerste minuten was het de snelste man van de ochtend, Marc Márquez, die al gauw zijn snelheid gevonden had en zich meteen bovenaan de tijdlijsten meldde. Zijn teamgenoot en winnaar van de race afgelopen jaar, Dani Pedrosa, was ook goed onderweg met zijn Honda. Verder waren het de twee andere rivalen voor het kampioenschap, Maverick Viñales en Dovizioso die zich vooraan lieten zien. Ook een drietal Ducati’s met Danilo Petrucci, Jorge Lorenzo en wild-card Michele Pirro als coureurs zaten bij de voorste gelederen. Voor Sam Lowes werd zijn rampseizoen opnieuw een stapje erger. Nadat de Brit in FP1 ook al crashte kwam hij in de middag wederom ten val. Ook Jack Miller ging op het datzelfde moment onderuit, beide coureurs bleven ongedeerd. In de daaropvolgende minuten waarin verschillende bandencombinaties werden getest was het Cal Crutchlow die een stevige crash meemaakte. In de snelle linkerbocht 15 verloor de Brit de voorkant en ging met een behoorlijke snelheid de grindbak in; hij bleef ongedeerd. Een andere crasher was Alex Rins, die ook voor de tweede keer op de vrijdag ten val kwam. Met zo’n tien minuten te gaan, vlak voordat de coureurs naar binnen kwamen voor een nieuwe set banden om een snelle ronde te rijden, kwam Márquez ten val. De Repsol Honda coureur verloor de voorkant ter hoogte van bocht 16 maar kon snel terugkeren naar de pitbox en zijn weg vervolgen op zijn tweede motor. In deze laatste minuten waarin de meeste coureurs voor een snelle tijd gingen was het uiteindelijk thuisrijder Petrucci die zijn naam bovenaan de tijdlijsten zag staan. De Italiaan reed een 1:33.231 en was daarmee slechts 0.005 seconde sneller dan Viñales. Dovizioso kwam naar de derde plaats voor een hard pushende Pedrosa. Márquez wist zijn tijd na de valpartij niet meer te verbeteren maar bleef op de vijfde plaats staan voor zijn ook gecrashte merkgenoot Crutchlow. De top tien werd compleet gemaakt door Pirro, Lorenzo, Iannone en Rabat.
Tijden FP2:
| Pos | Rider | Team | Fastest lap |
| 1 | Danilo PETRUCCI | OCTO Pramac Racing | 1’33.231 |
| 2 | Maverick VIÑALES | Movistar Yamaha MotoGP | 1’33.236 |
| 3 | Andrea DOVIZIOSO | Ducati Team | 1’33.294 |
| 4 | Dani PEDROSA | Repsol Honda Team | 1’33.346 |
| 5 | Marc MARQUEZ | Repsol Honda Team | 1’33.475 |
| 6 | Cal CRUTCHLOW | LCR Honda | 1’33.545 |
| 7 | Michele PIRRO | Ducati Team | 1’33.591 |
| 8 | Jorge LORENZO | Ducati Team | 1’33.614 |
| 9 | Andrea IANNONE | Team SUZUKI ECSTAR | 1’33.740 |
| 10 | Tito RABAT | EG 0,0 Marc VDS | 1’33.820 |
| 11 | Aleix ESPARGARO | Aprilia Racing Team Gresini | 1’33.832 |
| 12 | Johann ZARCO | Monster Yamaha Tech 3 | 1’33.914 |
| 13 | Alvaro BAUTISTA | Pull&Bear Aspar Team | 1’33.937 |
| 14 | Loris BAZ | Reale Avintia Racing | 1’34.054 |
| 15 | Hector BARBERA | Reale Avintia Racing | 1’34.137 |
| 16 | Scott REDDING | OCTO Pramac Racing | 1’34.266 |
| 17 | Jonas FOLGER | Monster Yamaha Tech 3 | 1’34.322 |
| 18 | Jack MILLER | EG 0,0 Marc VDS | 1’34.411 |
| 19 | Pol ESPARGARO | Red Bull KTM Factory Racing | 1’34.499 |
| 20 | Karel ABRAHAM | Pull&Bear Aspar Team | 1’34.678 |
| 21 | Bradley SMITH | Red Bull KTM Factory Racing | 1’34.842 |
| 22 | Sam LOWES | Aprilia Racing Team Gresini | 1’34.903 |
| 23 | Alex RINS | Team SUZUKI ECSTAR | 1’35.052 |
Bron: motogp.com, racesport.nl, lcr.mc