Casey Stoner (Repsol Honda) ainda não logrou terminar no pódio no Red Bull Grande Prémio de Indianapolis nas suas duas participações na prova, mas o seu novo recorde da pole, de 1m38,850s, deixa antever que a situação pode mudar em breve. O australiano vai partir da primeira posição da grelha pela sétima vez este ano.
Ben Spies (Yamaha Factory Racing), que partiu da pole no ano passado, qualificou-se em segundo, atrás de Stoner com 1m39,373s, enquanto Jorge Lorenzo (Yamaha Factory Racing) melhorou o ritmo que tinha apresentado de manhã ao rodar com nova afinação e conseguiu retirar quase um segundo ao seu melhor registo do fim-de-semana ao rodar em 1m39,629s, uma marca que lhe deu o terceiro posto.
Dani Pedrosa, da Repsol Honda, levou a melhor sobre o companheiro de equipa Andrea Dovizioso para liderar a segunda linha da grelha com um registo de 1m39,947s. O espanhol foi 0,077s mais rápido que o italiano, mas um décimo mais lento que durante a manhã. O americano Colin Edwards (Monster Yamaha Tech 3) completa a segunda linha da grelha depois de ter rodado em 1m40,098s.
Marco Simoncelli (San Carlo Honda Gresini Team) lidera a terceira linha com 1m40,204s, um décimo mais rápido que de manhã. Nicky Hayden, da Ducati Team, melhorou o ritmo para se qualificar em oitavo com 1m40,244s, quase um segundo mais lesto que no treino matinal. O último posto da terceira linha da grelha fica a cargo de Álvaro Bautista (Rizla Suzuki), que ficou a 0,040s de Hayden.
Héctor Barberá (Mapfre Aspar) fechou a lista dos dez primeiros, enquanto Valentino Rossi (Ducati Team) sofreu queda no início da sessão. O italiano voltou ao trabalho na segunda moto, mas sem afinação ideal teve de se contentar com a 14ª marca da tarde.
Cal Crutchlow (Monster Yamaha Tech 3) e Randy de Puniet (Pramac Racing) sofreram saídas de pista e vão partir de 11º e 12º, respectivamente.