Las intensas lluvias y el fuerte viento que durante buena parte de la jornada azotaron las inmediaciones del circuito de Estoril, escenario del Gran Premio de Portugal de MotoGP, no fueron obstáculo insalvable para las aspiraciones del mallorquín Jorge Lorenzo (Yamaha YZR M1) para lograr el máximo rendimiento posible y luchar por la victoria, la que sería la tercera consecutiva del campeón del mundo en el trazado luso.
Lorenzo aprovechó la ligera mejoría del tiempo para marcar el mejor tiempo, puesto que por la mañana prácticamente ningún piloto salió a rodar y, por contra, en la jornada vespertina la lluvia cesó y permitió que los pilotos de MotoGP mejorasen sus registros con cierta facilidad. Lorenzo acabó protagonizando el mejor tiempo de la categoría en su penúltimo giro con un registro de 1:48.52, todavía muy lejos del que el ya campeón del mundo tiene acreditado en esta pista como el más rápido desde 2008, con 1:35.715. Al mejor tiempo de Lorenzo le siguió una buena actuación del estadounidense Nicky Hayden (Ducati Desmosedici), que fue segundo, justo por delante de Valentino Rossi (Yamaha YZR M1), que tuvo que conformarse con la tercera plaza.
El húngaro Gabor Talmacsi (Speed Up) fue el encargado de marcar el mejor tiempo en Moto2, después de que por algunos minutos tanto Alex Debón (FTR) como el sanmarinense Alex de Angelis (Motobi) estuviesen al frente. Talmacsi marcó un mejor tiempo de 1:50.916 ya con el asfalto seco. Tras el húngaro se clasificaron los españoles Julián Simón (Suter) y Toni Elías (Moriwaki).
El español Alberto Moncayo (Aprilia) sorprendió en el octavo de litro al lograr en el último momento el mejor tiempo en la segunda tanda de libres de 125, pero por la mañana el británico Bradley Smith (Aprilia) consiguió ser el más rápido. Moncayo, con 2:05.490, desbancó de la primera plaza al francés Johann Zarco (Aprilia), en la segunda tanda de pruebas libres, pero se quedó tercero en la tabla conjunta, tras los británicos Smith y Danny Webb (Aprilia) y por delante del suizo Randy Krummenacher (Aprilia) y el español Pol Espargaró (Derbi). Marc Márquez (Derbi), líder del mundial, acabó por los suelos y tuvo que dar por bueno el tiempo obtenido por la mañana, que le situó quinto, puesto que en la caída su moto quedó seriamente dañada. El mallorquín Luis Salom fue sexto en la primera tanda de libres y undécimo en la segunda, cediendo terreno en su lucha por ser 'Rookie del Año', galardón al que opta en competencia con Moncayo.