Le double Champion du Monde Francesco Bagnaia s'est offert la pole position sur le circuit de Misano, battant par la même occasion le record de la piste. 

Le pilote Ducati est accompagné deux de ses copains de la VR46 Academy sur la première ligne. Franco Morbidelli part de la deuxième position, retrouvant une première ligne depuis le Grand Prix d'Espagne 2021, et Marco Bezzecchi. La deuxième ligne est composée de Jorge Martín, Pedro Acosta et Brad Binder, qui est parvenu à sortir de la Q1. Autre pilote de la Q1, Alex Márquez, Enea Bastianini et Marc Márquez, qui a chuté lors de la Q2, se partagent la ligne suivante. Fabio Quartararo, Maverick Viñales et Jack Miller partent de la quatrième ligne.

Premier éliminé de la Q1, Aleix Espargaró partage la cinquième ligne avec Fabio di Giannantonio et Pol Espargaró, qui a chuté lors de la première partie des qualifications. Après son passage en Q2 lors du week-end à Aragón, Johann Zarco part de la sixième ligne avec Augusto Fernández et Miguel Oliveira, futur pilote Pramac Yamaha. Raúl Fernández, Alex Rins et Luca Marini sont sur la ligne suivante tandis que Takaaki Nakagami et Stefan Bradl partent de la dernière ligne.

Joan Mir a déclaré forfait. Le pilote espagnol de l'équipe d'usine Honda souffre d'une infection à l'estomac et aux intestins.

La grille de départ du GP de Saint-Marin 2024