Sur une piste encore humide en fin de matinée, Nicky Hayden (Ducati), qui était sur le podium d'Indianapolis en 2008 et 2009, a signé le troisième temps et comptait un peu plus d'une demi-seconde de retard sur Stoner. Ben Spies (Yamaha Factory Racing), qui est lui aussi à domicile et qui était sur le podium d'Indy ces deux dernières années, est juste derrière son compatriote tandis que Stefan Bradl (LCR Honda) complète le Top 5, en étant à 1.102s de Stoner.
Álvaro Bautista (San Carlo Honda Gresini) commence son week-end dans le Top 6, devant Cal Crutchlow (Monster Yamaha Tech3) et Jorge Lorenzo (Yamaha Factory Racing), le leader du classement général, qui est à 1.387s du temps de référence.
Valentino Rossi (Ducati), qui retrouvera Lorenzo chez Yamaha l'an prochain, est quant à lui neuvième, à 0.033s de son ancien et futur coéquipier.
Après s'être fracturé tibia et péroné de la jambe gauche à l'entraînement, à peine un mois plus tôt, Héctor Barberá (Pramac Racing) voulait faire son retour à la compétition ce week-end mais a malheureusement été victime d'une violente chute. L'Espagnol ne semble pas être touché à la jambe mais a été transféré à l'hôpital et se plaint de douleurs au dos. Barberá, qui s'était fracturé plusieurs vertèbres en chutant au Japon en 2008 et s'était de nouveau blessé au dos au Portugal l'an dernier, sera vraisemblablement remplacé par Toni Elías, déjà en piste à Laguna Seca, pour le reste du week-end.
Andrea Dovizioso (Monster Yamaha Tech3) est resté très discret lors de cette première séance d'essais et a conclu en onzième position, devant Yonny Hernández (Blusens Avintia), premier pilote CRT, qui a battu Aleix Espargaró (Power Electronics Aspar), Karel Abraham (Cardion AB Motoracing), Mattia Pasini (Speed Master) et Randy de Puniet (Power Electronics Aspar).
Steve Rapp (Attack Performance) et Aaron Yates (GPTech), les deux pilotes américains en wildcard, sont respectivement 20ème et 23ème.