Martin ditemani oleh Alex Marquez (LCR Honda) yang mengamankan posisi kedua dengan jarak 0,687 detik.
Baca juga: Sindiran Menohok Marc Marquez ke Valentino Rossi: Kalau Saya Tak Bisa Lagi Menang, Ya Pensiun
Posisi Marquez lalu diambil alih oleh Alex Rins (Suzuki Ecstar) yang terpaut 0,478 detik dari Martin.
Rins sempat digusur oleh Enea Bastianini (Reale Avintia), namun dia dapat mengambil lagi posisi kedua.
Sementara itu, Valentino Rossi (Petronas Yamaha SRT) berada di urutan keenam terpaut 0,543 detik dari Martin yang masih menjadi pembalap tercepat.
Posisi Rossi kemudian turun dua setrip setelah Iker Lecuona (KTM Tech3) bisa mengambil alih urutan keenam.
Baca juga: Dikepung Ducati, Fabio Quartararo Resah Yamaha Punya Masalah Besar
Pada detik-detik terakhir Q1, Miguel Oliveira (Red Bull KTM) bisa menyodok posisi kedua mengambil tempat Rins.
Dengan hasil ini, Martin dan Oliveira berhak melaju ke Q2 setelah menjadi dua pembalap teratas pada Q1.
Martin menjadi pembalap tercepat dengan mencatatkan waktu 1 menit 23,197 detik.
Pada Q2, Brad Binder (Red Bull KTM) menjadi pembalap tercepat pada lima menit pertama.
Posisi Binder lalu merosot setelah Martin bisa mencetak waktu lebih cepat dan mengambil posisi teratas.
Martin ditemani oleh rekan setimnya Johann Zarco yang berada di urutan kedua terpaut 0,362 detik.
Meski begitu, Fabio Quartararo (Monster Energy Yamaha) bisa mengambil dominasi pembalap Pramac Racing dengan merebut posisi teratas.
Quartararo unggul 0,360 detik dari Martin yang turun satu setrip di urutan kedua.
Pebalap asal Prancis tersebut juga mencetak all time record dengan meraih 1 menit 22,677 detik di Red Bull Ring.