Casey Stoner (Repsol Honda) cravou o tempo de 1m38,850s, novo recorde da pole para o Grande Prêmio de Indianápolis. É a sétima vez neste ano que o australiano parte da primeira posição do grid.
Ben Spies (Yamaha Factory Racing), que conquistou a pole no ano passado, classificou-se em segundo, com 1m39,373s, enquanto Jorge Lorenzo (Yamaha Factory Racing) conseguiu 1m39,629s, marca que lhe deu o terceiro posto.
Dani Pedrosa, da Repsol Honda, levou a melhor sobre o companheiro de equipe Andrea Dovizioso para liderar a segunda fila do grid com um registo de 1m39,947s. O espanhol foi 0,077s mais rápido que o italiano. O americano Colin Edwards (Monster Yamaha Tech 3) completa a segunda fila depois de ter rodado em 1m40,098s.
Marco Simoncelli (San Carlo Honda Gresini Team) com 1m40,204s foi o sétimo, seguido por Nicky Hayden, da Ducati Team, com 1m40,244s e Álvaro Bautista (Rizla Suzuki), que foi 0,040s mais lento que Hayden. Héctor Barberá (Mapfre Aspar) fechou a lista dos dez primeiros, enquanto Valentino Rossi (Ducati Team) sofreu queda no início da sessão. O italiano foi obrigado a utilizar sua segunda moto, sem a afinação ideal, e teve de se contentar com a 14ª marca da tarde.
Na 125cc Nicolas Terol, da Bankia Aspar, assinalou a sexta pole da temporada, à frente de Sandro Cortese (Intact Racing Team Germany) e Johann Zarco (Avant-AirAsia-Ajo).
A segunda fila será liderada pela jovem revelação espanhola Maverick Viñales (Blusens by Paris Hilton Racing), de apenas 16 anos, seguido por Danny Kent (Red Bull Ajo Motorsport) e Héctor Faubel (Bankia Aspar).
Abrindo a terceira fila, na sétima posição, vem Efrén Vázquez, da Avant-AirAsia-Ajo, seguido por Jonas Folger (Red Bull Ajo Motorsport), Sergio Gadea (Blusens by Paris Hilton Racing Team) e Alexis Masbou (Caretta Technology Forward Team), na décima colocação.
Na Moto2 Marc Márquez, atual campeão da 125cc, dá mostras de já estar completamente à vontade na nova categoria, depois de sofrer uma série de quedas no início da temporada. Depois de vencer três das quatro últimas corridas o piloto do Team CatalunyaCaixa Repsol conquistou a pole em Indianápolis, superando Simone Corsi (Ioda Racing Project) por apenas um milésimo de segundo. Andrea Iannone (Speed Master) completa a primeira fila.
Bradley Smith (Tech 3) é o quarto, seguido por Thomas Lüthi (Interwetten Paddock Moto2), Mattia Pasini (Ioda Racing Project), Pol Espargaró (HP Tuenti Speed Up), Dominique Aegerter (Technomag-CIP) e Tito Rabat (Blusens-STX). O líder do Campeonato, Stefan Bradl (Viessmann Kiefer Racing), ficou apenas na 22ª posição.