Se al mattino i distacchi tra i primi sette piloti erano limitati a pochi millesimi, il panorama ad Assen è cambiato nel turno del pomeriggio che si è concluso con Maverick Vinales in testa con il tempo di 1’33.130. Lo spagnolo, che era apparso rallentato nelle fp1, ha firmato il crono più veloce della giornata in sella alla sua Yamaha, con cui punta a conquistare il quarto successo stagionale, ed è seguito dal debuttante Jonas Folger, secondo a +0.367 con la Yamaha del team Tech 3. In terza posizione troviamo il miglior pilota Honda, Marc Marquez, che dopo esser rimasto fuori dalla top 10 al mattino, ha saputo recuperare bene anche se è staccato dal connazionale di ben sei decimi. Con otto millesimi di ritardo dalla Honda numero 93 ha concluso la Ducati Desmosedici GP di Andrea Dovizioso seguito a sua volta da Cal Crutchlow e da Valentino Rossi. Il Dottore è a sette decimi tondi dal suo compagno di squadra e precede il connazionale che al mattino ha aperto la classifica dei tempi, Danilo Petrucci. Solo in quattordicesima posizione, invece, si è fermato Jorge Lorenzo che sulla pista olandese sembra faticare un po’ con la “rossa” ufficiale. L’ottava posizione è occupata da Johann Zarco, e a completare la top 10 ci sono Alvaro Bautista, con la Ducati del team Aspar, e l’uffficiale Honda Dani Pedrosa. L’inizio non è stato dei migliori per Aprilia, che è tredicesima con Aleix Espargaro, mentre Andrea Iannone dopo una mattinata positiva è tornato nelle retrovie, ed è solo diciassettesimo con Suzuki.