O segundo dia de treinos em Valencia chegou ao fim com mais uma vez uma Yamaha a colocar-se no topo da tabela… só que desta vez foi a de Viñales, seguido de novo de Quartararo e Morbidelli. Desta, porém uma Honda conseguiu ficar a 0,467s do tempo rápido de Viñales de 1:29.849, com Marc Márquez em 7º atrás das duas Suzuki de Rins e Mir.
Espargaró, Rossi e Miller completaram o Top 10, o que quer dizer que a única marca a ter todas as motos no Top 10 foi a Yamaha. Todos ficaram praticamente dentro do mesmo segundo, fazendo prever um 2020 mais competitivo do que nunca, seguindo a tendência das última épocas de diferenças mínimas entre o andamento dos mais rápidos.
| 1 | 12 | M. Viñales | 1:29.849 |
| 2 | 20 | F. Quartararo | +0.164 |
| 3 | 21 | F. Morbidelli | +0.265 |
| 4 | 35 | C. Crutchlow | +0.467 |
| 5 | 36 | J. Mir | +0.578 |
| 6 | 42 | A. Rins | +0.654 |
| 7 | 93 | M. Márquez | +0.707 |
| 8 | 44 | P. Espargaró | +0.836 |
| 9 | 46 | V. Rossi | +0.932 |
| 10 | 43 | J. Miller | +1.005 |
