Cuaca panas dan matahari tinggi tidak menghalangi para pembalap Moto2 untuk turun ke lintasan tersisa dingin dengan suhu 19 derajat Celcius. Pada awal sesi, Barry Baltus berhasil memimpin klasemen waktu dengan cetakan waktu 1:35,042, mengungguli Diogo Moreira. Namun, selisih sebesar 0,3 detik itu berhasil dipangkas oleh pembalap Brasil yang kemudian merebut posisi pertama dari Baltus, namun tidak untuk waktu yang lama karena Senna Agius mengambil alih P1.
Saat sesi memasuki 10 menit terakhir, terjadi persaingan ketat antara Baltus, Agius, dan Moreira untuk memperebutkan posisi teratas. Pembalap dari Italtrans Racing Team, yang mencetak waktu lap 1:34,990, berhasil memimpin hingga ke sisa waktu lebih dari 10 menit. Moreira bersaing ketat dengan Barry Baltus, dengan selisih waktu hanya 0,052 detik, disusul oleh Daniel Holgado dengan selisih 0,078 detik, dan David Alonso dengan selisih 0,183 detik, menempati urutan keempat.
Pada 10 menit terakhir, Mario Suryo Aji menjadi kejutan dengan lonjakan posisi dari yang bawah ke peringkat ke-18. Ia hanya terpaut 0,748 detik dari Albert Arenas yang menempati posisi yang lebih baik dari Moreira.
Alonso Lopez menampilkan kecepatan motornya di saat-saat krusial dan berhasil memperbaiki waktu lapnya menjadi 1:34,877, unggul 0,037 detik dari Arenas. Namun, lima menit tersisa, Jake Dixon mampu merebut kembali P1 dengan waktu 1:34,685. Meskipun demikian, Mario Aji semakin tertinggal karena peningkatan kecepatan pembalap di belakangnya, sehingga turun ke posisi ke-21.
Tony Arbolino menunjukkan peningkatan performa dengan merebut posisi kedua saat waktu tersisa dua menit, sementara Celestino Vietti dari Italia, yang sebagian besar berada di posisi tengah bawah, meningkat ke posisi pertama setelah mencatatkan waktu 1:34,679. Vietti bahkan memperbaiki waktu menjadi 1:34,624 menjelang detik terakhir, mencetak rekor trek baru. Ia lebih cepat dari Jake Dixon, Arbolino, Alonso Lopez, Albert Arenas, Diogo Moreira, Baltus, Aron Canet, Dani Holgado, dan Dani Munoz. Sementara itu, Mario Aji harus puas dengan posisi 24.
Hasil FP2 Moto2 San Marino menghasilkan banyak perubahan posisi yang menarik, dengan para pembalap terus bersaing untuk meraih prestasi terbaik di lintasan.
