2021年のMotoGP 第3戦 ポルトガルGPの公式予選は4月17日（土）にアウトードロモ・インテルナシオナル・ド・アルガルヴェで行われ、ファビオ・クアルタラロ（Monster Energy Yamaha MotoGP）を獲得した。
気温23度、路面温度36度のドライコンディションの中、ファビオ・クアルタラロはコースレコードを更新する1分38秒862をマーク。昨年10月の第11戦アラゴンGP以来7戦ぶり11度目、キャリア通算14度目のポールポジションを奪取した。
2番手にはアレックス・リンス（Team SUZUKI ECSTAR）、3番手にはヨハン・ザルコ（Pramac Racing）が2戦連続の1列目を確保した。
マルク・マルケス（Repsol Honda Team）は6番手。中上貴晶（LCR Honda IDEMITSU）は、フリー走行2回目の転倒が原因で胸部と鎖骨の痛みを訴えて、走行をキャンセルした。
| 順位 | ライダー | チーム | マシン | タイム |
|---|---|---|---|---|
| 1 | F・クアルタラロ | Monster Energy Yamaha MotoGP | Yamaha | 1’38.862 |
| 2 | A・リンス | Team SUZUKI ECSTAR | Suzuki | 1’38.951 |
| 3 | J・ザルコ | Pramac Racing | Ducati | 1’38.991 |
| 4 | J・ミラー | Ducati Lenovo Team | Ducati | 1’39.061 |
| 5 | F・モルビデリ | Petronas Yamaha SRT | Yamaha | 1’39.103 |
| 6 | M・マルケス | Repsol Honda Team | Honda | 1’39.121 |
| 7 | A・エスパルガロ | Aprilia Racing Team Gresini | Aprilia | 1’39.169 |
| 8 | L・マリーニ | SKY VR46 Esponsorama | Ducati | 1’39.386 |
| 9 | J・ミル | Team SUZUKI ECSTAR | Suzuki | 1’39.398 |
| 10 | M・オリベイラ | Red Bull KTM Factory Racing | KTM | 1’39.445 |
| 11 | F・バニャイア | Ducati Lenovo Team | Ducati | 1’39.4８２ |
| 12 | M・ビニャーレス | Monster Energy Yamaha MotoGP | Yamaha | 1’39.807 |
| 13 | A・マルケス | LCR Honda CASTROL | Honda | 1’39.530 |
| 14 | P・エスパルガロ | Repsol Honda Team | Honda | 1’39.710 |
| 15 | B・ビンダー | Red Bull KTM Factory Racing | KTM | 1’39.776 |
| 16 | E・バスティアニーニ | Esponsorama Racing | Ducati | 1’39.855 |
| 17 | V・ロッシ | Petronas Yamaha SRT | Yamaha | 1’39.943 |
| 18 | D・ペトルッチ | Tech 3 KTM Factory Racing | KTM | 1’40.202 |
| 19 | I・レクオーナ | Tech 3 KTM Factory Racing | KTM | 1’40.408 |
| 20 | L・サバドーリ | Aprilia Racing Team Gresini | Aprilia | 1’40.444 |
| 21 | 中上貴晶 | LCR Honda IDEMITSU | Honda | 1’40.611 |
