Tras el dominio de Casey Stoner en los primeros libres, el piloto catalán marca el mejor crono en la segunda tanda de entrenamientos en el trazado de Estoril. Pedrosa lidera en la pizarra, con un tiempo de 1:38.507, por delante de Rossi, Edwards, Hayden y Lorenzo, los cinco por debajo de 1:39.

En una jornada que resultó muy extraña por la lluvia y el fuerte viento matinal, que perjudicó en gran medida a prácticamente todos los pilotos, Daniel Pedrosa acabó logrando el mejor tiempo de entrenamientos por escasas cuarenta milésimas de segundo frente a Valentino Rossi, quien se repuso sin problemas de la caída sufrida en el primer turno. Pedrosa, no obstante, acabó muy lejos de los mejores tiempos en los últimos años de la cilindrada, a más de dos segundos, lo que da una referencia bastante clara de las condiciones que se encontraron todos los pilotos en el asfalto de Estoril. Junto a Daniel Pedrosa, en la hipotética primera línea de salida, se situarían 'Il dottore' y Colin Edwards, que lograron sus mejores tiempos casi al final de los entrenamientos.

Stoner, que en el turno matinal había marcado la diferencia, se cayó en la primera vuelta del entrenamiento. No llegó a completar ni un giro cuando ya estaba rodando por los suelos, aunque, por suerte, no sufrió daño físico alguno. El piloto australiano regresó a sus boxes en un ciclomotor de la organización de la carrera y tuvo que emplear más tiempo del previsto en poner la moto a punto para poder regresar a la pista, en la que sólo dio diecinueve vueltas. En su último giro logró su mejor registro, el séptimo tiempo en el global.

Por su parte, Jorge Lorenzo mejoró notablemente respecto a las pruebas matinales y al final obtuvo el quinto mejor tiempo, tres décimas de segundo por detrás del registro de Dani Pedrosa y con mucho trabajo avanzado. Peor suerte ha corrido Toni Elías, al que su Ducati Desmosedici le está dando no pocos quebraderos de cabeza. En la segunda tanda rompió el motor, lo que le dejó compuesto y casi sin tiempo para realizar la puesta a punto en este complicado circuito lusitano.

Como Stoner, también se fueron por los suelos, sin daños físicos que lamentar, tanto el británico James Toseland (Yamaha YZR M 1), como el sanmarinense Alex de Angelis (Honda RC 212 V).