En una ajustada sesión, con la Yamaha el francés consiguió en el último segundo de la tanda superar al italiano Marco Bezzecchi y al local Jack Miller.
A bordo de la Aprilia lideró la sesión y superó a Fermín Aldeguer y a Pedro Acosta; Marc Márquez quedó afuera del Top 10.
La victoria en Misano le permitió ampliar la brecha en el certamen con su hermano Álex, quien terminó tercero, y en la próxima ronda de Japón podría celebrar un nuevo título del mundo; entre ambos arribó Bezzecchi.
El piloto hispano argentino se retrasó por un despiste en el epílogo y perdió un lugar en el podio del Gran Premio de San Marino.
El local de Rimini consiguió prevalecer tras un duelo con el líder del campeonato durante la primera parte del Sprint disputado en Misano; su escolta fue Álex Márquez seguido por Di Giannantonio.
En la pista de Misano, escenario del GP de San Marino, el piloto hispano argentino consiguió por segunda vez en su año debut marcar el mejor tiempo clasificatorio, con la KTM de Red Bull Tech3.
Con la Aprilia superó a la Ducati de Álex Márquez y a la Yamaha de Fabio Quartararo en la clasificación del Gran Premio de San Marino; Marc Márquez quedó cuarto.
Con la Ducati, el piloto de Cervera registró en Misano el primer tiempo de la sesión, superando a Bezzecchi quien había encabezado en la práctica matutina.
A bordo de la KTM de Red Bull Tech3 el piloto hispano argentino quedó a medio segundo de David Almansa, quien encabezó el «1-2» de Leopard Racing.
Junto a Pedro Acosta, como escolta, encabezó el «1-2» de la marca austríaca en los ensayos de Barcelona, y superando a las Ducati de Alex y Marc Márquez.
