Márquez ha regresado en esta carrera al chasis que empleó durante 2014, que según comentó el piloto le ofrece mayor confianza ya se pueden cometer más errores al asumir más riesgos.
El español Aleix Espargaró (Suzuki GSX-RR) y el italiano Danilo Petrucci (Ducati Desmosedici GP15) se ganaron el paso a la segunda clasificación desde la primera, tras no conseguir el pase directo en los libres, si bien el primero lo tuvo claro y apenas completó cuatro vueltas, logrando su mejor tiempo en la tercera.
En la segunda clasificación Jorge Lorenzo fue de los últimos en salir a pista y Marc Márquez el primero en establecer referencias válidas al lograr un 1:33.005 en su segunda vuelta, tras el rebufo de la Suzuki GSX-RR de Aleix Espargaró, al que casi se lleva por delante una vuelta después en una apurada de frenada.
El primer intento de Jorge Lorenzo se quedó algo corto y le situó en cuarta posición, si bien un giro después marcó un 1:33.117 que le aupó hasta la tercera posición, superado por el piloto de Repsol Honda y el británico Cal Crutchlow (Honda RC 213 V).
Valentino Rossi, el más rápido en los entrenamientos libres logró un mejor tiempo de 1:33.150 en su cuarta vuelta que le relegó a la quinta posición, justo por delante de los españoles Dani Pedrosa (Repsol Honda RC 212 V), Pol Espargaró (Yamaha YZR M 1) y Aleix Espargaró (Suzuki GSX-RR).
Pero tras el primer paso por talleres para cambiar el neumático trasero y hacer los últimos ajustes, la situación cambió radicalmente y aunque Aleix Espargaró fue el primero en romper la barrera del minuto y 33 segundos, al marcar su mejor tiempo en 1:32.858, poco después llegó Valentino Rossi.
El italiano mantuvo su premisa declarada en la jornada previa al inicio del gran premio de mejorar en las sesiones de entrenamientos y en su octavo giro consiguió un espectacular 1:32.627 que le sirvió para conseguir su primera mejor clasificación de la temporada por delante de Aleix Espargaró y de Marc Márquez.
Mientras, su compañero de equipo Jorge Lorenzo, sucumbió nuevamente a los problemas con los neumáticos y se vio relegado a la octava posición, a algo más de cuatro décimas de segundo de Rossi y con la obligación de remontar desde la tercera línea de la formación de salida rápidamente si no quiere quedarse fuera de la lucha por el podio en Assen.
La segunda línea de la formación de salida fue para Dani Pedrosa (Repsol Honda RC 213 V), acompañado por Pol Espargaró (Yamaha YZR M 1) y el italiano Andrea Iannone (Ducati Desmosedici GP15), mientras que en la tercera se situaron el británico Cal Crutchlow, que llegó a ser segundo, Jorge Lorenzo, y el segundo piloto de Suzuki, el también español Maverick Viñales.
Héctor Barberá (Ducati Desmosedici GP14) consiguió la decimoséptima posición, mientras que Álvaro Bautista situó su Aprilia RS-GP en la vigésimo primera plaza.
