Hasil dua sesi latihan bebas melukiskan sesi qualifikasi bakal menjadi miliki pebalap Yamaha, Jorge Lorenzo. Tapi pada periode akhir qualifikasi Dani Pedrosa melesat dan merebut pole position.
Pedrosa memacu motor Honda-nya dan catat waktu 1 menit 47,157 detik di saat sesi akan berakhir. Catatan Pedrosa ini merupakan rekor putaran tercepat di sirkuit Mugello.
Pedrosa unggul 0,069 detik dari Lorenzo yang harus puas start di posisi kedua pada balapan, Minggu (02/06/13). Posisi start ketiga menjadi milik pebalap Ducati, Andrea Dovizioso.
Pebalap pendatang baru yang sedang naik daun, Marc Marquez, mengalami masalah pada bahunya hingga start di posisi keenam.
Hasil ini memperbesar peluang Pedrosa untuk raih kemenangan ketiganya secara beruntun pada musim balap 2013 ini, setelah jadi juara di Jerez dan Le Mans.