Jorge Lorenzo si conferma anche nella seconda sessione di prove libere del Gran Premio d'Italia in scena al Mugello facendo segnare il miglior tempo (1'48"462) nella classe MotoGp. Lo spagnolo della Yamaha beffa di solo 31 millesimi il connazionale della Honda Dani Pedrosa. Ottima prova anche della Ducati di Nicky Hayden, terzo a solo 81 millesimi.
Quarto crono per Hector Barbera, sulla Ducati del team Pramac, quinto Andrea Dovizioso sulla Yamaha del team privato Tech 3. Il forlinese chiude davanti all'australiano Casey Stoner, sesto a quasi mezzo secondo da Lorenzo, con la Honda Hrc. Soltanto nono Valentino Rossi (1'49"017), che con la Ducati si piazza a circa 1 secondo dallo spagnolo della Yamaha.
La sessione di prove è statata interrotta per qualche minuto in seguito alla caduta, senza conseguenze di Barbera, che ha perso il controllo della sua Ducati in entrata alla Casanova Savelli.