Onder een zwaar bewolkte hemel en een sterke wind maakten de coureurs zich op voor de kwalificatie. Fabio Quartararo had in de tweede vrije training voorafgaand aan de kwalificatie wederom de snelste tijd gezet, voor Pecco Bagnaia en Pedro Acosta, Marco Bezzecchi en Marc Marquez, maar moesten de coureurs in Q1 aan de bak voor de laatste twee plekken in Q2.
Raul Fernandez (Trackhouse Aprilia) en Fermin Aldeguer (BK8 Gresini Ducati) waren de snelsten in Q1, de Spanjaard klokte een 1'31.517, bijna drie tienden van een seconde langzamer dan Quartararo op vrijdag in de Practice sessie had gezet (1'31.156).
Alex Marquez opende Q2 met een 1'31.505, maar amper 8 seconden later ging broer Marc daar met een 1'31.284 onder door. Alex ging in zijn tweede vliegende rode daar met een 2'31.150 weer dik eentiende seconde onder door, waarna het Pecco Bagnaia was die de tijd tot 1'31.059 aanscherpte, gevolgd door Quartararo die daar nog eens 12 duizendste seconde van af reed.
In kwalificatie 2, die ook 15 minuten duurde, met veel bewolking en een luchttemperatuur van 21 graden Celsius (27 graden asfalt), zette Quartararo de beste tijd van het weekend tot nu toe neer met een 1:31,047 minuten in zijn derde vliegende ronde.
In de tweede run zette Alex Marquez met een 1'30.8111 de allereerste 1'30 van het weekend op de klok, maar werd opnieuw in de laatste minuten door Quartararo naar P2 teruggezet, die een 1'30.651 klokte en daarmee slechts eentiende seconde van het all-time ronderecord op naam van Pecco Bagnaia verwijderd was.
Bagnaia leek ook op jacht naar een verbetering van de snelste tijd, maar kwam 28 duizendste seconde op de tijd van Quartararo tekort, waarmee de 20e pole position voor Yamaha voor de Fransman een feit was.
Marc Marquez staat vierde op de grid, Marco Bezzecchi was de beste Aprilia-rijder op de vijfde plaats en zal daarom starten in de sprint op zaterdag en in de Grand Prix op zondag naast Franco Morbidelli (VR46 Ducati).
Rookie Fermin Aldeguer (Ducati), Fabio Di Giannantonio (Ducati) en Pedro Acosta met de snelste KTM vormen de derde startrij.
MotoGP Assen, uitslag kwalificatie:
| Rijder | Team | Merk | Tijd | Verschil | ||
| 1 | Fabio Quartararo | FRA | Monster Energy Yamaha MotoGP Team | Yamaha | 1'30.651 | |
| 2 | Pecco Bagnaia | ITA | Ducati Lenovo Team | Ducati | 1'30.679 | +0.028 |
| 3 | Alex Marquez | ESP | BK8 Gresini Racing MotoGP | Ducati | 1'30.811 | +0.160 |
| 4 | Marc Marquez | ESP | Ducati Lenovo Team | Ducati | 1'30.871 | +0.220 |
| 5 | Marco Bezzecchi | ITA | Aprilia Racing | Aprilia | 1'31.060 | +0.409 |
| 6 | Franco Morbidelli | ITA | Pertamina Enduro VR46 Racing Team | Ducati | 1'31.170 | +0.519 |
| 7 | Fermin Aldeguer | ESP | BK8 Gresini Racing MotoGP | Ducati | 1'31.286 | +0.635 |
| 8 | Fabio Di Giannantonio | ITA | Pertamina Enduro VR46 Racing Team | Ducati | 1'31.329 | +0.678 |
| 9 | Pedro Acosta | ESP | Red Bull KTM Factory Racing | KTM | 1'31.354 | +0.703 |
| 10 | Maverick Viñales | ESP | Red Bull KTM Tech3 | KTM | 1'31.465 | +0.814 |
| 11 | Raul Fernandez | ESP | Trackhouse MotoGP Team | Aprilia | 1'31.518 | +0.867 |
| 12 | Johann Zarco | FRA | CASTROL Honda LCR | Honda | 1'31.647 | +0.996 |
| Q1 | ||||||
| 13 | Joan Mir | ESP | Honda HRC Castrol | Honda | 1'31.561 | +0.044 |
| 14 | Jack Miller | AUS | Prima Pramac Yamaha MotoGP | Yamaha | 1'31.704 | +0.187 |
| 15 | Lorenzo Savadori | ITA | Aprilia Racing | Aprilia | 1'31.892 | +0.375 |
| 16 | Brad Binder | RSA | Red Bull KTM Factory Racing | KTM | 1'31.929 | +0.412 |
| 17 | Enea Bastianini | ITA | Red Bull KTM Tech3 | KTM | 1'31.953 | +0.436 |
| 18 | Miguel Oliveira | POR | Prima Pramac Yamaha MotoGP | Yamaha | 1'31.972 | +0.455 |
| 19 | Alex Rins | ESP | Monster Energy Yamaha MotoGP Team | Yamaha | 1'32.033 | +0.516 |
| 20 | Ai Ogura | JPN | Trackhouse MotoGP Team | Aprilia | 1'32.080 | +0.563 |
| 21 | Aleix Espargaro | ESP | Honda HRC Castrol | Honda | 1'32.547 | +1.030 |
| 22 | Somkiat Chantra | THA | IDEMITSU Honda LCR | Honda | 1'33.408 | +1.891 |
