Sinar matahari masih terpancar di atas Motegi saat sesi kedua dimulai, meskipun beberapa awan mulai muncul menyelimuti langit. Suhu udara tercatat sebesar 28 derajat Celcius, dengan aspal mencapai suhu 37 derajat Celcius.
Francesco Bagnaia, yang memimpin Free Practice 1, berusaha mempertahankan posisinya. Namun, sesi kali ini tidak dimulai dengan baik baginya karena masalah dengan pengontrol ketinggian belakangnya. Marc Marquez dan Jorge Martín juga mengalami sesi yang sulit, dengan beberapa kesalahan kecil dan kecelakaan di sepanjang lintasan.
Johann Zarco, berhasil memimpin di awal sesi, di atas Honda yang telah ditingkatkan sejak tes Misano. Namun, ia kemudian dikalahkan oleh Fermín Aldeguer. Beberapa pembalap menggunakan ban soft di bagian belakang motornya untuk meningkatkan performa, termasuk Fabio Di Giannantonio dan Marco Bezzecchi.
Sesi tersebut tetap menantang bagi para pembalap, dengan kecelakaan dan insiden yang terjadi di sepanjang lintasan. Alex Marquez dan Jack Miller beberapa kali mengalami kecelakaan ringan. Pedro Acosta dan Luca Marini berhasil naik ke puncak klasemen, sementara Bagnaia juga berhasil meningkatkan posisinya dalam sesi rangkaian tersebut.
Sesi berakhir dengan ketegangan tinggi di mana para pembalap berusaha untuk memastikan tempat mereka di 10 besar. Quartararo dan Zarco berhasil mengamankan tempat di Q2, sementara Marc Marquez terpaksa berjuang keras untuk naik ke posisi ketiga. Berbagai insiden dan kesalahan terjadi di lintasan, menjadikan persaingan semakin ketat di sesi latihan tersebut.
