Balapan sprint di Gran Premio de Valencia dimulai dengan Marco Bezzecchi di posisi terdepan namun kehilangan lima posisi di tikungan pertama. Alex Marquez dan Pedro Acosta yang berada di urutan dua dan empat melesat untuk merebut posisi terdepan. Raul Fernandez, yang juga menggunakan ban depan lunak, berada di belakang Bezzecchi. Dalam empat lap pertama, Alex Marquez menjauh dari pesaingnya, unggul 1,6 detik dari Acosta. Hingga dua lap terakhir, Raul Fernandez bertahan di posisi podium sebelum dikalahkan oleh Fabio Di Giannantonio. Bezzecchi, yang berjuang dengan Fabio Quartararo, finis di urutan kelima namun secara matematis memastikan posisi ketiga di klasemen keseluruhan.
Dibalik mereka, Franco Morbidelli berhasil mencapai finis keenam di depan Quartararo, diikuti Brad Binder, Ai Ogura, dan Johann Zarco di urutan kesepuluh. Meski demikian, Honda tidak mendapatkan poin karena Joan Mir terjatuh pada lap pertama dan menyebabkan cedera pada Luca Marini. Fermin Aldeguer finis di urutan ke-11 diikuti oleh Jack Miller dan Enea Bastianini. Pecco Bagnaia finis di posisi ke-14, sementara Jorge Martin menjadi pembalap terakhir yang melintasi garis finis.
