El español Jorge Martín (Ducati Desmosedici GP22) firmó su tercera "pole position" de la temporada, tras las de Qatar y Austin, además de lograr un nuevo récord absoluto del circuito de Phillip Island en la clasificación oficial para el Gran Premio de Australia de MotoGP. Martín paró el mejor cronometro de la categoría en 1:27.767 en su sexta vuelta, con lo que mejoró el récord absoluto de MotoGP, que detentaba desde 2013 el mallorquín Jorge Lorenzo (Yamaha YZR M 1), en 1:27.899. Joan Mir, en su regreso a la competición, firmó el 14º mejor crono.
El también español Marc Márquez (Repsol Honda RC 213 V) supo aprovechar la rueda de algunos de sus rivales para encaramarse hasta la segunda posición, a solamente 13 milésimas de segundo de Martín, y por delante del italiano Francesco "Pecco" Bagnaia (Ducati Desmosedici GP22), que acabó a 186 milésimas del líder. Los tres aspirantes al título, el francés Fabio Quartararo (Yamaha YZR M 1), el italiano "Pecco" Bagnaia y el español Aleix Espargaró (Aprilia RS-GP), se encuentran en un "pañuelo" entre la tercera y la quinta plaza.
El español Maverick Viñales (Aprilia RS-GP) sorprendió por su ritmo y su vuelta rápida en la cuarta tanda de entrenamientos libres, en la que el principal dominador volvió a ser el francés Johann Zarco (Ducati Desmosedici GP22), pero sólo hasta que en su decimotercero giro aquél consiguió marcar un 1:28.976 al que ninguno de sus rivales se pudo acercar, marcando una de las diferencias más relevantes del fin de semana, con más de dos décimas de segundo sobre su inmediato perseguidor.
Otros pilotos, con Marc Márquez, que había sido el más rápido en el cómputo global de los entrenamientos libres para la segunda clasificación, acabó en una más discreta decimoquinta posición, quizás más pensando en preparar la carrera que en un buen tiempo en una tanda que, en realidad, sólo sirve para eso, para poner a punto la moto para la jornada de competición.
La primera clasificación se presentó como una de las más interesantes de los últimos grandes premios, con una serie de "nombres ilustres" que buscaron el paso a la segunda y el primero en postularse para lograr el objetivo fue el campeón del mundo de MotoGP de 2020, el balear Joan Mir (Suzuki GSX RR), que a la sazón regresaba de una lesión que le mantuvo en el "dique seco" desde la carrera de Austria. Mir marcó un primer tiempo de referencia de 1:28.661 al que se "arrimó" el también español Pol Espargaró (Repsol Honda RC 213 V), a escasamente 62 milésimas de segundo, si bien a ambos les superó instantes después el italiano Enea "La Bestia" Bastianini (Ducati Desmosedici GP21), vencedor de nada menos que cuatro grandes premios a lo largo de la temporada 2022.
Una vez más, Johann Zarco se erigió en protagonista al ascender hasta la primera plaza con un tiempo de 1:28.498 que era 149 milésimas de segundo más rápido que el del italiano y que, además, dejaba fuera a los dos pilotos españoles. aunque estos no cejaron en su empeño de lograr el objetivo perseguido y en el sexto giro recuperaron las dos primeras posiciones, con el de Repsol Honda primero y el de Suzuki segundo.
Por entonces Zarco estaba en su taller y al ver los monitores de tiempos regresó a la pista con Alex Rins (Suzuki GSX RR) metido en su rebufo y ambos acabaron consiguiendo el pase a la segunda clasificación tras desbancar a Espargaró y al mallorquín Mir, que ya habían entrado en sus talleres y no pudieron hacer nada por evitar quedarse fuera de la segunda clasificación. En ésta, el primer líder fue el español Jorge Martín (Ducati Desmosedici GP22) que en su segunda vuelta ya se quedó a cuatro milésimas de segundo del récord de vuelta rápida en carrera de Marc Márquez en 2013, 1:28.112 por 1:28.108 del ocho veces campeón del mundo, que tuvo algunos "problemillas" en la curva diez y para evitar la caída tuvo que sacar la rodilla y protagonizar una de sus "salvadas", saliendo fuera de la pista sin llegar a caer.
Pero Martín se vio superado poco después por "Pecco" Bagnaia, que ya batió el récord de carrera al rodar en 1:28.054, con Fabio Quartararo en la tercera posición y Marc Márquez quinto. Vuelta a los talleres para realizar los últimos ajustes y segunda y definitiva salida a pista, en la que tanto Marc Márquez como Alex Rins cogieron "la rueda" de Bagnaia, sin resultado positivo, lo que si lograron Jorge Martín y Johann Zarco, que se metieron en las primeras posiciones y al segundo le batió Aleix Espargaró, que se vio ayudado por su propio compañero de equipo, Maverick Viñales, para meterse segundo.
No desesperó el piloto de Repsol Honda, quien en un segundo intento de vuelta rápida tras Bagnaia consiguió su objetivo y ascendió hasta la segunda posición, por delante del italiano y por detrás de Martín, con Aleix Espargaró, Fabio Quartararo y Johan Zarco en la segunda línea de la formación de salida. En la tercera concluyeron los italianos Luca Marini y Marco Bezzecchi y, entre ambos, el australiano Jack Miller, con los españoles Alex Rins, Alex Márquez y Maverick Viñales en la cuarta línea.