Die 34 Moto2-Piloten taten sich wie die MotoGP-Piloten beim zweiten Freien Training zum Grand Prix in Valenica schwer, ihre Zeiten vom Vormittag zu verbessern. Am Ende gelang es Johann Zarco dennoch, seine Vormittagsbestzeit knapp zu unterbieten. Der Franzose fuhr in 1:35.264 Minuten die Tagesbestzeit und war am Nachmittag etwa eine Zehntelsekunde schneller als am Vormittag.

Suter-Pilot Tom Lüthi war auch im zweiten Freien Training der erste Verfolger von Zarco. Beim finalen Versuch scheiterte der Schweizer knapp an der Vorgabe von Zarco, der wenige Minuten vor dem Ende der Trainingssitzung stürzte. Exakt eine Zehntelsekunde trennte Lüthi von der Tagesbestzeit. Weltmeister Esteve Rabat beendete das zweite Freie Training auf Position drei. Rabat war bester Kalex-Pilot und lag 0,340 Sekunden zurück.

Marc-VDS-Teamkollege Mika Kallio hatte auf Position vier bereits 0,591 Sekunden Rückstand. Moto3-Weltmeister Maverick Vinales war Kallio dicht auf den Fersen und reihte sich mit 0,655 Sekunden Rückstand auf Position fünf ein. Suter-Pilot Dominique Aegerter belegte am Nachmittag Platz sechs und bestätigte seine gute Form aus dem ersten Freien Training.

Franco Morbidelli (Kalex), Luis Salom (Kalex), Sandro Cortese (Kalex) und Axel Pons (Kalex) komplettierten die Top 10. Cortese hattte etwas mehr als acht Zehntelsekunden Rückstand auf Zarcos Bestzeit und war als Neunter der beste Deutsche. Landsmann Jonas Folger rutschte im zweiten Freien Training bis auf Position 14 ab. Der Kalex-Pilot verpasste die Tagesbestzeit um 1,141 Sekunden. In der kombinierten Zeitenliste belegt Folger Position 15.

Überraschend stark präsentierte sich Wildcard-Starter Lucas Mahias. Der Franzose wurde mit der exotischen Transfiormers-Maschine 16. der Wertung und hatte 1,206 Sekunden Rückstand. Tech-3-Pilot Marcel Schrötter sucht noch nach Verbesserungen. Der Deutsche beendete das zweite Freie Training auf Position 18, konnte aber immerhin Teamkollege Ricky Cardus hinter sich lassen. Suter-Pilot Randy Krummenacher enttäuschte auf Position 28, Geburtstagskind Robin Mulhauser beendete das zweite Freie Training auf der vorletzten Position.