Akárcsak a szabadedzések során, a rajtsorrendről döntő időmérőn is Lorenzo és Stoner diktálta a tempót. Sokáig úgy nézett ki, hogy a Ducatival versenyző ausztrál lesz a befutó, hiszen rendre gyorsabb köröket tudott motorozni. Két perccel a vége előtt két tizeddel gyorsabb volt a spanyolnál, de az remek utolsó kört produkálva, végül megnyerte az időmérőt. A két éllovas több mint fél másodpercet vert a bolyra, melyet Andrea Dovizioso vezetett. A kilencszeres vb-győztes Valentino Rossi, aki hét héttel ezelőtt az olasz GP szabadedzésén súlyos sérüléseket szenvedett, a hatodik helyet szerezte meg.
Amerikai GP, időmérő:
1. Jorge Lorenzo (spanyol, Yamaha) 1:20.978
2. Casey Stoner (ausztrál, Ducati) +00.191
3. Andrea Dovizioso (olasz, Honda) +00.639
4. Dani Pedrosa (spanyol, Honda) +00.677
5. Ben Spies (amerikai, Yamaha) +00.701
6. Valentino Rossi (olasz, Yamaha) +00.710
7. Nicky Hayden (amerikai, Ducati) +00.942
8. Colin Edwards (amerikai, Yamaha) +01.239
9. Marco Simoncelli (olasz, Honda) +01.322
10. Hector Barbera (spanyol, Ducati) +01.388
11. Marco Melandri (olasz, Honda) +01.429
12. Loris Capirossi (olasz, Suzuki) +01.669
13. Aleix Espargaro (spanyol, Ducati) +01.734
14. Alvaro Bautista (spanyol, Suzuki) +01.792
15. Mika Kallio (finn, Ducati) +02.149
16. Alex de Angelis (spanyol, Honda) +02.248
17. Roger Lee Hayden (amerikai, Honda) +02.786
