O atual campeão Bagnaia fez a volta mais rápida em 01:30,685 segundos no circuito caseiro Marco Simoncelli, em Misano Adriatico, 0,185 segundos à frente do hexacampeão e terceiro classificado na geral Marc Marquez.
O piloto da Ducati, Bagnaia, está a competir com dores no ombro, pescoço e clavícula depois de ter caído no MotoGP de Aragão no fim de semana passado, um acidente que o deixou a 23 pontos do atual líder do campeonato, Jorge Martin.
Martin, que corre pela equipa satélite da Ducati Pramac, foi o mais rápido nos treinos livres de sexta-feira de manhã e terminou a sessão da tarde a 0,281 segundos do ritmo, em terceiro.
Martin não vence um Grande Prémio desde França, em maio, mas ganhou em Misano no ano passado. O piloto de 26 anos também terminou em segundo lugar no sprint e na corrida principal em quatro dos últimos cinco GPs.
Tanto Bagnaia como Martin ficaram confortavelmente nas 10 primeiras posições, o que dá aos pilotos acesso direto à segunda ronda de qualificação no sábado de manhã.
A qualificação forma a grelha para o sprint de sábado à tarde e para o evento principal de domingo, com um máximo de 37 pontos disponíveis.