Kerja keras terus ditunjukkan oleh Valentino Rossi yang perlahan mampu membuahkan hasil. The Doctor naik ke urutan keempat.
Rossi terpaut 0,1 detik dari Maverick Vinales yang menempati urutan pertama dengan waktu lap tercepat 1 menit 39,687 detik.
Tikungan 5 kembali memakan korban, kali ini rekan satu tim Takaaki Nakagami di LCR Honda, Cal Crutchlow harus terjatuh dari motornya.
Saat bendera finis berkibar, Maverick Vinales harus menyerahkan posisi tercepatnya ke tangan Fabio Quartararo.
Quartararo mampu mempertajam catatan terbaiknya menjadi 1 menit 39,418 detik.
Hasil FP3 MotoGP Catalunya 2020
1. Fabio Quartararo (Petronas Yamaha SRT) 1:39,418
2. Maverick Viñales (Monster Energy Yamaha) 1:39,462
3. Miguel Oliveira (KTM Tech3) 1:39,507
4. Danilo Petrucci (Ducati) 1:39,702
5. Johann Zarco (Reale Avintia) 1:39,709
6. Pol Espargaro (Red Bull KTM) 1:39,756
7. Franco Morbidelli (Petronas Yamaha SRT) 1:39,774
8. Valentino Rossi (Monster Energy Yamaha) 1:39,836
9. Brad Binder (Red Bull KTM) 1:39,841
10. Joan Mir (Suzuki Ecstar) 1:39,862
11. Francesco Bagnaia (Pramac) 1:39,897
12. Jack Miller (Pramac) 1:39,919
13. Andrea Dovizioso (Ducati) 1:39,963
14. Alex Rins (Suzuki Ecstar) 1:40,016
15. Takaaki Nakagami (LCR Honda) 1:40,023
16. Cal Crutchlow (LCR Honda) 1:40,071
17. Aleix Espargaro (Aprilia) 1:40,133
18. Bradley Smith (Aprilia) 1:40,226
19. Alex Marquez (Repsol Honda) 1:40,283
20. Tito Rabat (Reale Avintia) 1:40,341
21. Stefan Bradl (Repsol Honda) 1:40,898
22. Iker Lecuona (KTM Tech3) 1:40,977
Lolos Langsung ke Kualifikasi 2
1. Fabio Quartararo (Petronas Yamaha SRT)
2. Maverick Viñales (Monster Energy Yamaha)
3. Miguel Oliveira (KTM Tech3)
4. Danilo Petrucci (Ducati)
5. Johann Zarco (Reale Avintia)
6. Pol Espargaro (Red Bull KTM)
7. Franco Morbidelli (Petronas Yamaha SRT)
8. Valentino Rossi (Monster Energy Yamaha)
9. Brad Binder (Red Bull KTM)
10. Joan Mir (Suzuki Ecstar)