Na primeira das sessões em Laguna Seca, Stoner rodou em 1.22,300s, sendo 0,102s mais rápido do que o seu companheiro de equipa, Dani Pedrosa, com este a sofrer uma ligeira queda ainda na fase inicial do ensaio. Lorenzo ficou com o terceiro posto, aos comandos da sua Yamaha, ficando a apenas 0,018s, e logo na frente de Ben Spies, Andrea Dovizioso (Repsol Honda) e Marco Simoncelli (San Carlo Gresini Honda). Nicky Hayden (Ducati) fez o sétimo melhor tempo, com Colin Edwards (Tech3 Yamaha) em oitavo e Valentino Rossi a ser o nono melhor.
Na segunda sessão, Lorenzo respondeu e efetuou uma volta em 1.22,056s, que lhe valeu a primeira posição do ensaio, batendo Dani Pedrosa por 0,141s. Desta feita, Stoner não foi além do terceiro posto, a 0,175s. Andrea Dovizioso foi o quarto, sendo seguido por Ben Spies, Marco Simoncelli, Alvaro Bautista e Randy de Puniet.
