De tweede testdag in Valencia kwamen beide Repsol Honda coureurs voor het eerst in actie. Marquez en Pedrosa gebruikten hun eerste testdag om het 2014 prototype te vergelijken met de huidige fiets. Marquez voerde het overgrote deel van de zeven uur durende testdag het veld aan en wist tegen het eind van de dag zijn tijd nog verder aan te scherpen tot 1'30.536.
Marquez, die in de middag nog een bijna crash in bocht 6 met z'n linker elleboog en knie wist op te vangen, was ruim tweetiende seconde sneller dan Jorge Lorenzo. Lorenzo wist zijn maandag gereden tijd wel te verbeteren, maar was niet helemaal tevreden over het resultaat. Volgens de vice-wereldkampioen was het gevoel met de 2014 machine positief, maar moeten er voor de volgende test in Sepang grotere en belangrijkere modificaties worden doorgevoerd.
Lorenzo's teamgenoot was duidelijker over wat zijn zwakke punt is bij de M1. Rossi verklaarde moeite te hebben bij het aanremmen van de bocht, iets wat opmerkelijk genoeg gisteren ook door Cal Crutchlow werd onderkend. Crutchlow verklaarde onder de indruk te zijn van het remmend vermogen en de acceleratie van de Desmosedici, die veel stabieler bij aanremmen is en bovendien een seamless versnellingsbak heeft, iets wat bij Yamaha vanaf Misano alleen maar Lorenzo en Rossi voorbehouden was.
Valencia wintertest, tijden dag 2:
| 1 | MARQUEZ, Marc | Repsol Honda Team | 1:30.536 | 75 / 77 | |
| 2 | LORENZO, Jorge | Yamaha Factory Racing | 1:30.768 | 0.232 | 58 / 60 |
| 3 | PEDROSA, Dani | Repsol Honda Team | 1:30.948 | 0.412 | 67 / 72 |
| 4 | BRADL, Stefan | LCR Honda MotoGP | 1:30.990 | 0.454 | 57 / 60 |
| 5 | BAUTISTA, Alvaro | GO&FUN Honda Gresini | 1:31.208 | 0.672 | 41 / 72 |
| 6 | SMITH, Bradley | Monster Yamaha Tech 3 | 1:31.397 | 0.861 | 77 / 78 |
| 7 | ROSSI, Valentino | Yamaha Factory Racing | 1:31.414 | 0.878 | 56 / 57 |
| 8 | DOVIZIOSO, Andrea | Ducati Team | 1:31.661 | 1.125 | 55 / 62 |
| 9 | ESPARGARO, Pol | Monster Yamaha Tech 3 | 1:31.836 | 1.300 | 66 / 72 |
| 10 | IANNONE, Andrea | Pramac Racing | 1:31.844 | 1.308 | 61 / 68 |
| 11 | CRUTCHLOW, Cal | Ducati Team | 1:32.114 | 1.578 | 53 / 53 |
| 12 | PIRRO, Michele | Ducati Test Team | 1:32.473 | 1.937 | 47 / 65 |
| 13 | HAYDEN, Nicky | Power Electronics Aspar | 1:32.576 | 2.040 | 76 / 76 |
| 14 | HERNANDEZ, Yonny | Pramac Racing | 1:32.800 | 2.264 | 26 / 27 |
| 15 | ESPARGARO, Aleix | NGM Mobile Forward Racing | 1:32.847 | 2.311 | 17 / 18 |
| 16 | EDWARDS, Colin | NGM Mobile Forward Racing | 1:33.149 | 2.613 | 21 / 34 |
| 17 | LAVERTY, Michael | Paul Bird Motorsport | 1:33.672 | 3.136 | 32 / 43 |
| 18 | DE PUNIET, Randy | Paul Bird Motorsport | 1:33.833 | 3.297 | 22 / 37 |
| 19 | REDDING, Scott | GO&FUN Honda Gresini | 1:34.541 | 4.005 | 22 / 23 |
| 20 | DI MEGLIO, Mike | Avintia Blusens | 1:34.618 | 4.082 | 29 / 42 |
| NC | BAUER, Martin | Remus Racing Team | |||
| NC | AOYAMA, Hiroshi | Power Electronics Aspar | |||
| NC | BARBERA, Hector | Avintia Blusens |
