En el último fin de semana de competencia de la temporada, donde la leyenda Valentino Rossi pondrá punto final a su carrera como piloto, Iker Lecuona, quien también se despedirá del Mundial de MotoGP, fue el más veloz en el trazado de Cheste, al mando de la KTM del equipo Tech3, con piso húmedo por la lluvia que azotó la región.
El local, que continuará su campaña en el Mundial de Superbike con Honda, registró un tiempo de 1m40s569 en su mejor pasada y aventajó a Jack Miller, quien se cayó con su Ducati en el final de la tanda, por 155 milésimas.
En la tercera ubicación finalizó Miguel Oliveira, con la KTM, a 161, mientras que Johann Zarco, con Ducati, y Joan Mir, con Suzuki, completaron las cinco primeras colocaciones, a casi cuatro décimas.
| Pos. | N° | Piloto | Moto | Tiempo | Dif. |
| 1 | 27 | Iker LECUONA | KTM | 1’40.569 | |
| 2 | 43 | Jack MILLER | Ducati | 1’40.724 | 0.155 |
| 3 | 88 | Miguel OLIVEIRA | KTM | 1’40.730 | 0.161 |
| 4 | 5 | Johann ZARCO | Ducati | 1’40.940 | 0.371 |
| 5 | 36 | Joan MIR | Suzuki | 1’40.943 | 0.374 |
| 6 | 63 | Francesco BAGNAIA | Ducati | 1’41.015 | 0.446 |
| 7 | 10 | Luca MARINI | Ducati | 1’41.104 | 0.535 |
| 8 | 21 | Franco MORBIDELLI | Yamaha | 1’41.200 | 0.631 |
| 9 | 44 | Pol ESPARGARO | Honda | 1’41.300 | 0.731 |
| 10 | 30 | Takaaki NAKAGAMI | Honda | 1’41.486 | 0.917 |
| 11 | 42 | Alex RINS | Suzuki | 1’41.512 | 0.943 |
| 12 | 89 | Jorge MARTIN | Ducati | 1’41.547 | 0.978 |
| 13 | 41 | Aleix ESPARGARO | Aprilia | 1’41.889 | 1.320 |
| 14 | 23 | Enea BASTIANINI | Ducati | 1’41.974 | 1.405 |
| 15 | 20 | Fabio QUARTARARO | Yamaha | 1’42.081 | 1.512 |
| 16 | 73 | Alex MARQUEZ | Honda | 1’42.158 | 1.589 |
| 17 | 33 | Brad BINDER | KTM | 1’42.168 | 1.599 |
| 18 | 4 | Andrea DOVIZIOSO | Yamaha | 1’42.182 | 1.613 |
| 19 | 9 | Danilo PETRUCCI | KTM | 1’42.438 | 1.869 |
| 20 | 12 | Maverick VIÑALES | Aprilia | 1’42.767 | 2.198 |
| 21 | 46 | Valentino ROSSI | Yamaha | 1’52.981 | 12.412 |
Jack Miller (Ducati) terminó siendo la figura del viernes de entrenamientos de MotoGP, que está cerrando la temporada 2021 en Valencia con el faltazo de Marc Márquez por la lesión de los últimos días y despide a Valentino Rossi como piloto profesional.
Después de la lluvia de la mañana, el segundo entrenamiento del Gran Premio de Valencia de MotoGP se desarrolló en condiciones de piso seco, aunque la humedad en el asfalto hizo que la pista estuviera complicada para muchos.
Jack Miller logró el mejor tiempo con el registro de 1m30s927, superando por escaso margen a Pol Espargaró, quien sufrió una caída en su última vuelta. Tercero culminó ‘Pecco’ Bagnaia, justo delante de Alex Rins y Jorge Martín.
El flamante campeón Fabio Quartararo fue 11º y sufrió una caída. Complicados estuvieron también Aleix Espargaró y Franco Morbidelli. El suelo también fue visitado por Enea Bastianini e Iker Lecuona, que en la mañana se había destacado. Los hermanos Luca Marini y Valentino Rossi cerraron la hoja de tiempos de la sesión.
| Pos. | Num. | Piloto | Moto | Tiempo | Al 1º / Ant |
| 1 | 43 | Jack MILLER | Ducati | 1’30.927 | |
| 2 | 44 | Pol ESPARGARO | Honda | 1’30.939 | 0.012 / 0.012 |
| 3 | 63 | Francesco BAGNAIA | Ducati | 1’30.995 | 0.068 / 0.056 |
| 4 | 42 | Alex RINS | Suzuki | 1’31.336 | 0.409 / 0.341 |
| 5 | 89 | Jorge MARTIN | Ducati | 1’31.396 | 0.469 / 0.060 |
| 6 | 30 | Takaaki NAKAGAMI | Honda | 1’31.427 | 0.500 / 0.031 |
| 7 | 36 | Joan MIR | Suzuki | 1’31.513 | 0.586 / 0.086 |
| 8 | 33 | Brad BINDER | KTM | 1’31.521 | 0.594 / 0.008 |
| 9 | 4 | Andrea DOVIZIOSO | Yamaha | 1’31.597 | 0.670 / 0.076 |
| 10 | 5 | Johann ZARCO | Ducati | 1’31.603 | 0.676 / 0.006 |
| 11 | 20 | Fabio QUARTARARO | Yamaha | 1’31.708 | 0.781 / 0.105 |
| 12 | 41 | Aleix ESPARGARO | Aprilia | 1’31.820 | 0.893 / 0.112 |
| 13 | 21 | Franco MORBIDELLI | Yamaha | 1’31.832 | 0.905 / 0.012 |
| 14 | 73 | Alex MARQUEZ | Honda | 1’31.852 | 0.925 / 0.020 |
| 15 | 9 | Danilo PETRUCCI | KTM | 1’32.083 | 1.156 / 0.231 |
| 16 | 27 | Iker LECUONA | KTM | 1’32.098 | 1.171 / 0.015 |
| 17 | 88 | Miguel OLIVEIRA | KTM | 1’32.208 | 1.281 / 0.110 |
| 18 | 12 | Maverick VIÑALES | Aprilia | 1’32.214 | 1.287 / 0.006 |
| 19 | 23 | Enea BASTIANINI | Ducati | 1’32.219 | 1.292 / 0.005 |
| 20 | 10 | Luca MARINI | Ducati | 1’32.229 | 1.302 / 0.010 |
| 21 | 46 | Valentino ROSSI | Yamaha | 1’32.285 | 1.358 / 0.056 |
