Direct bij aanvang van de tweede vrije training werd al snel duidelijk dat de omstandigheden op het Termas de Rio Hondo Circuit beter en beter werden. Veel coureurs wisten dan ook al snel hun snelst gereden rondetijden uit de eerste sessie aan te scherpen. Na vijftien minuten was het Romano Fenati die de lijst aanvoerde voor Jorge Martin en Marco Raminez terwijl Bo Bendsneyder in het eerste kwartier van deze sessie de achtste tijd op de klok wist te zetten. Na het eerste kwartier veranderde er vervolgen lange tijd niet veel op de lijst totdat John McPhee met nog dertien minuten te gaan ineens van de dertiende plaats op de lijst onder de tot dan toe snelste tijd van Fenati wist te duiken en als eerste Moto3 coureur dit weekend onder de 1’51 grens wist te duiken. Na in het verloop van de sessie teruggezakt te zijn naar buiten de top tien was het Bendsneyder die met nog zeven minuten te gaan zijn eigen snelste tijd flink aan wist te scherpen en naar de vijfde plaats op de lijst wist te komen. In de laatste paar minuten ging vervolgens het spel nogmaals op de wagen en wisselden de namen bovenaan de lijst nog een aantal keren. Uiteindelijk was het net als tijdens de eerste vrije training opnieuw Joan Mir die aan het langste eind trok en met een snelste ronde van 1’50.248 het snelst was. Achter de Leopard Racing coureur noteerde Fenati de tweede rondetijd gevolgd door Nicolo Bulega, John McPhee en Niccolò Antonelli. De zesde tijd kwam op naam van Juafran Guevara voor Darryn Binder, Aron Canet, Livio Loi en Enea Bastianini. Terwijl veel coureurs in de slotfase hun tijd nog aan wisten te scherpen lukte dit Bendsneyder niet. Het gevolg was dat de Red Bull KTM Ajo coureur binnen een paar minuten terugzakte van de vijfde naar uiteindelijk de zeventiende positie. Voor Gabriel Rodrigo waren de druiven extra zuur in deze sessie, na in de eerste training nog de tweede tijd op de klok gezet te hebben moest de Argentijn nu genoegen nemen met de dertigste rondetijd, dit vanwege een technisch probleem.
Tijden FP2:
| POS | Rider | TEAM | Fastest lap |
| 1 | Joan MIR | Leopard Racing | 1’50.248 |
| 2 | Romano FENATI | Marinelli Rivacold Snipers | 1’50.812 |
| 3 | Nicolo BULEGA | SKY Racing Team VR46 | 1’50.931 |
| 4 | John MCPHEE | British Talent Team | 1’50.940 |
| 5 | Niccolò ANTONELLI | Red Bull KTM Ajo | 1’51.093 |
| 6 | Juanfran GUEVARA | RBA BOE Racing Team | 1’51.098 |
| 7 | Darryn BINDER | Platinum Bay Real Estate | 1’51.157 |
| 8 | Aron CANET | Estrella Galicia 0,0 | 1’51.191 |
| 9 | Livio LOI | Leopard Racing | 1’51.241 |
| 10 | Enea BASTIANINI | Estrella Galicia 0,0 | 1’51.329 |
| 11 | Tatsuki SUZUKI | SIC58 Squadra Corse | 1’51.350 |
| 12 | Jorge MARTIN | Del Conca Gresini Moto3 | 1’51.358 |
| 13 | Kaito TOBA | Honda Team Asia | 1’51.444 |
| 14 | Andrea MIGNO | SKY Racing Team VR46 | 1’51.468 |
| 15 | Adam NORRODIN | SIC Racing Team | 1’51.487 |
| 16 | Fabio DI GIANNANTONIO | Del Conca Gresini Moto3 | 1’51.489 |
| 17 | Bo BENDSNEYDER | Red Bull KTM Ajo | 1’51.522 |
| 18 | Philipp OETTL | Südmetall Schedl GP Racing | 1’51.683 |
| 19 | Ayumu SASAKI | SIC Racing Team | 1’51.717 |
| 20 | Maria HERRERA | AGR Team | 1’51.763 |
| 21 | Marcos RAMIREZ | Platinum Bay Real Estate | 1’51.763 |
| 22 | Jakub KORNFEIL | Peugeot MC Saxoprint | 1’51.906 |
| 23 | Jules DANILO | Marinelli Rivacold Snipers | 1’51.966 |
| 24 | Albert ARENAS | Aspar Mahindra Moto3 | 1’52.044 |
| 25 | Lorenzo DALLA PORTA | Aspar Mahindra Moto3 | 1’52.062 |
| 26 | Tony ARBOLINO | SIC58 Squadra Corse | 1’52.128 |
| 27 | Manuel PAGLIANI | CIP | 1’52.224 |
| 28 | Nakarin ATIRATPHUVAPAT | Honda Team Asia | 1’52.413 |
| 29 | Marco BEZZECCHI | CIP | 1’52.513 |
| 30 | Gabriel RODRIGO | RBA BOE Racing Team | 1’52.600 |
| Patrik PULKKINEN | Peugeot MC Saxoprint | 1’54.167 |
Bron: motogp.com, racesport.nl, ajo.fi
