Jorge Lorenzo kembai jadi tercepat kedua dengan catatan waktu 1 menit 39,652 detik. Catatan terbaik Lorenzo ini didapat pada perobaan kedua dan bertahan cukup lama di atas, hingga Marquez melewatinya.
Valentino Rossi berada di urutan tiga dengan 1 menit 39,685 detik. Aleix Espargaro menghadirkan kejutan berikutnya dengan berada di urutan empat. Catatan waktu terbaiknya lebih cepat dari juara tahun lalu di Jerez, Dani Pedrosa, yang berada di urutan lima.
Selanjutnya, para pebalap akan bersaing pada sesi kualifikasi untuk mencari posisi start terbaik, mulai pukul 14.10 waktu setempat (19.10 WIB).
Sesi kualifikasi akan dimulai dengan persaingan para pebalap yang berada di luar 10 besar hasil kombinasi sesi latihan bebas pertama hingga ketiga. Mereka akan bersaing untuk menjadi dua tercepat yang berhak ikut kualifikasi kedua, bergabung dengan 10 pebalap lainnya.
Hasil Sesi Latihan Bebas Keempat GP Spanyol, Sabtu (3/5/2014).
1. Marc Marquez ESP Repsol Honda Team (RC213V) 1m 39.417s
2. Jorge Lorenzo ESP Movistar Yamaha MotoGP (YZR-M1) 1m 39.652s
3. Valentino Rossi ITA Movistar Yamaha MotoGP (YZR-M1) 1m 39.685s
4. Aleix Espargaro ESP NGM Forward Racing (Forward Yamaha) 1m 39.894s
5. Dani Pedrosa ESP Repsol Honda Team (RC213V) 1m 38.950s
6. Andrea Iannone ITA Pramac Racing (Desmosedici) 1m 40.471s
7. Bradley Smith GBR Monster Yamaha Tech 3 (YZR-M1) 1m 40.569s
8. Andrea Dovizioso ITA Ducati Team (Desmosedici) 1m 40.637s
9. Stefan Bradl GER LCR Honda MotoGP (RC213V) 1m 40.659s
10. Hiroshi Aoyama JPN Drive M7 Aspar (RCV1000R) 1m 40.662s
11. Pol Espargaro ESP Monster Yamaha Tech 3 (YZR-M1)* 1m 40.694s
12. Alvaro Bautista ESP Go&Fun Honda Gresini (RC213V) 1m 40.762s
13. Colin Edwards USA NGM Forward Racing (Forward Yamaha) 1m 40.942s
14. Cal Crutchlow GBR Ducati Team (Desmosedici) 1m 40.962s
15. Nicky Hayden USA Drive M7 Aspar (RCV1000R) 1m 41.055s
16. Karel Abraham CZE Cardion AB Motoracing (RCV1000R) 1m 41.128s
17. Scott Redding GBR Go&Fun Honda Gresini (RCV1000R)* 1m 42.247s
18. Hector Barbera ESP Avintia Racing (Avintia) 1m 41.330s
19. Yonny Hernandez COL Pramac Racing (Desmosedici) 1m 41.368s
20. Michele Pirro ITA Ducati Team (Desmosedici) 1m 41.509s
21. Michael Laverty GBR Paul Bird Motorsport (PBM-ART) 1m 41.828s
22. Danilo Petrucci ITA IodaRacing Project (ART) 1m 41.975s
23. Broc Parkes AUS Paul Bird Motorsport (PBM-ART)* 1m 42.341s
24. Mike Di Meglio FRA Avintia Racing (Avintia)* 1m 42.626s