Pada sesi latihan kedua MotoGP Italia 2023 di Sirkuit Mugello, test rider KTM Pol Espargaro menyamai rekor kecepatan tertinggi MotoGP dengan catatan 366,1 km/jam. Sementara itu, Maverick Vinales mempertahankan performanya yang mengesankan dengan menyamai waktu putarannya pada sesi latihan pertama.
Marc Marquez tampil agresif dengan memecah batas 1 menit 45 detik, unggul hampir enam persepuluh detik dari Vinales. Namun, mantan rekan setim Marquez di Honda, Joan Mir, mengalami insiden saat melintasi kerikil di tikungan keempat yang cepat.
Pedro Acosta, yang mengalami kesalahan di tikungan pertama pada sesi latihan pertama, mengulangi kesalahannya pada sesi ini dan kembali melewatkan kerikil. Francesco Bagnaia menempatkan Ducati pabrikannya di posisi ketiga di belakang Marquez dan Alex Rins.
Fabio Quartararo juga menunjukkan peningkatan Yamaha dengan menjaga posisi dekat Jorge Martin, yang mencatatkan lap cepat berturut-turut. Acosta mengalami kecelakaan besar di tikungan ke-13 yang merusak RC16 miliknya, tetapi pebalap muda Spanyol itu baik-baik saja dan langsung bangkit.
Menjelang 20 menit terakhir, Vinales menjadi salah satu yang pertama melakukan serangan waktu dan kembali ke puncak klasemen. Ia sempat kehilangan waktu di sektor keempat, tetapi itu tidak menghentikannya dari mengungguli Marquez.
Martin berusaha untuk masuk tiga besar, tetapi terjebak di belakang Miguel Oliveira pada putaran serangan waktu keduanya. Kesalahan pada putaran ketiganya membuatnya gagal meningkatkan posisi P4-nya.
Pada serangan waktu terakhir, Bagnaia tampil menawan dengan menembus batas 1 menit 44 detik. Juara dunia itu unggul hampir lima persepuluh detik dari Vinales, sebelum Oliveira naik ke posisi kedua di depan Marc Marquez dan Martin.
Putaran besar dari Acosta dan Rins di akhir sesi, dengan Rins berhasil menempatkan dirinya di posisi kedua di belakang Bagnaia. Juara dunia bertahan itu pun menutup sesi latihan kedua dengan waktu tercepat, diikuti oleh Rins, Acosta, Oliveira, dan Marc Marquez.
