Diogo Moreira kembali menempati posisi terdepan di Aragon untuk Moto2 Italia setelah mencatat waktu tercepat dalam sesi kualifikasi, yakni 1:49,745. Meskipun diselidiki karena insiden bersenggolan dengan Filip Salac yang membuatnya terjatuh, Moreira tidak dihukum oleh steward. Pemimpin klasemen Manu Gonzalez akan start dari posisi keempat, diikuti oleh Aron Canet yang akan memulai balapan dari posisi ketujuh. Albert Arenas dan Marcos Ramírez akan memulai balapan dari baris terdepan.
Kualifikasi Moto2 di Mugello pun akan diwarnai dengan kondisi yang sangat panas, dengan suhu mencapai di atas 50º C di atas aspal. 14 pembalap akan bersaing di Q1, termasuk di antaranya David Alonso dan pemenang balapan terakhir di Aragon, Deniz Oncu. Kedua pembalap ini tampil dengan semangat tinggi, dengan Alonso meraih posisi pertama (1:50,542) dan Oncu di posisi kedua, sebelum Joe Roberts berhasil menyalip Alonso dan mencapai posisi kedua.
Joe Roberts tidak hanya berhenti di situ, ia bahkan berhasil memecahkan rekor sirkuitnya sendiri dengan mencatat waktu 1:49.847, unggul dari Oncu yang berhasil mencatat waktu 1:50.0 dengan selisih waktu 0,2 detik. Di tempat ketiga, Alonso mencatatkan waktu 1:50.2, diikuti oleh Ayumu Sasaki. Ivan Ortola keluar sebagai pemenang Q1, diikuti oleh Adrián Huertas, Darryn Binder, Celestino Vietti, Yuki Kunii, Jorge Navarro, Alex Escrig, Eric Fernández, Zonta van der Goorbergh, dan Nakarin Atiratphuvapat.
Perebutan posisi terdepan semakin sengit di Q2. Moreira berhasil mencatat waktu di bawah 1:50 dengan catatan waktu 1:49.745, diikuti oleh Albert Arenas dengan catatan waktu 1:49.857 dan Oncu di posisi ketiga dengan 1:49.49. Namun, insiden antara Moreira dan Salac, yang juga melibatkan Marcos Ramirez, terjadi pada set ban baru, membuat Moreira terpaksa kembali ke pit tanpa bisa melanjutkan sesi kualifikasi.
Saat balapan akan dimulai, Manu Gonzalez siap merebut posisi terdepan, tetapi bendera kuning akibat kecelakaan Barry Baltus membuatnya tidak bisa melakukannya. Gonzalez masih bisa menaiki posisi menjadi keempat, sementara Moreira, Arenas, dan Ramirez akan memulai balapan dari baris terdepan. Sedangkan di belakang pembalap Fantic Racing, Deniz Öncü, Celestino Vietti, Aron Canet, Barry Baltus, Daniel Holgado, Tony Arbolino, David Alonso, Alonso Lopez, Izan Guevara, Jake Dixon, Ayumu Sasaki, Filip Salac, Senna Agius, dan Joe Roberts bersiap untuk memperebutkan posisi terbaik dalam balapan Moto2 Italia.
