Purtroppo il maltempo abbattutosi sul circuito toscano del Mugello non ha risparmiato nemmeno i piloti della MotoGP che hanno girato nella seconda sessione di prove libere con tempi altissimi. In queste condizioni il più veloce in pista (si fa per dire!) è stato Casey Stoner che proprio sul finire delle prove (quando la pista è leggermente migliorata) è riuscito a scendere fino al 2’07″107. Il pilota della Ducati (leader della classifica iridata con 102 punti contro gli 81 di Valentino Rossi e i 62 di Dani Pedrosa) ha preceduto di 18 millesimi la Suzuki di John Hopkins e di 102 millesimi quella del vincitore di Le Mans Chris Vermeulen.
Quarto tempo per Valentino Rossi, il pilota pesarese della Yamaha ha un distacco di 1″346 e precede la KR212V di Kenny Roberts Jr e la Honda del ravennate Marco Melandri. Settimo tempo per Colin Edwards, il pilota texano del Fiat Yamaha Team precede la Ducati di Loris Capirossi. Il pilota della Ducati è staccato dal proprio compagno di squadra di oltre 3 secondi, alle sue spalle la Kawasaki del rientrante Olivier Jacque e le Honda degli spagnoli Dani Pedrosa (miglior tempo nelle FP1) e Toni Elias. Quattordicesimo tempo per il campione del mondo in carica Nicky Hayden.