Quartararo semula menyelesaikan satu putaran dengan 1 menit 56,255 detik sebelum akhirnya meningkat menjadi 1 menit 55,116 detik.
Catatan putaran tercepat tersebut sempat bertahan selama lebih dari satu jam dan dia meningkatkan putarannya menjadi 1 menit 54,953 detik.
Dengan sisa waktu sekitar 3,5 jam, Vinales menggeser Quartararo dengan putaran terbaik 1 menit 54,953 detik saat mengendarai YZR-M1.
Baca Juga: Jorge Lorenzo Perlu Jaminan Sebelum Kembali Mentas di Balapan MotoGP
Menjelang sesi berakhir, Franco Morbidelli mencatat 1 menit 53,891 detik, sedangkan Quartararo mengalami masalah teknis dan berhenti di tikungan 11.
Dua pembalap Suzuki Ecstar, Alex Rins dan Joan Mir sebelumnya mendominasi pada hari pertama tes pramusim 2020 di Qatar.
Para pembalap akan menjalani seri balap pertama MotoGP 2020 di Sirkuit Losail, Qatar, 6-8 Maret mendatang.
Berikut hasil final pada hari ketiga tes pramusim MotoGP 2020 di Qatar.
| No | Pembalap | Kode Negara | Tim | Putaran Tercepat |
| 1 | Maverick Viñales | SPA | Monster Yamaha (YZR-M1) | 1m 53.858s |
| 2 | Franco Morbidelli | ITA | Petronas Yamaha (YZR-M1) | +0.033s |
| 3 | Alex Rins | SPA | Suzuki Ecstar (GSX-RR) | +0.210s |
| 4 | Fabio Quartararo | FRA | Petronas Yamaha (YZR-M1) | +0.219s |
| 5 | Jack Miller | AUS | Pramac Ducati (GP20) | +0.247s |
| 6 | Joan Mir | SPA | Suzuki Ecstar (GSX-RR) | +0.271s |
| 7 | Marc Marquez | SPA | Repsol Honda (RC213V) | +0.291s |
| 8 | Takaaki Nakagami | JPN | LCR Honda (RC213V) | +0.381s |
| 9 | Brad Binder | RSA | Red Bull KTM (RC16)* | +0.425s |
| 10 | Andrea Dovizioso | ITA | Ducati Team (GP20) | +0.454s |
| 11 | Francesco Bagnaia | ITA | Pramac Ducati (GP20) | +0.468s |
| 12 | Valentino Rossi | ITA | Monster Yamaha (YZR-M1) | +0.474s |
| 13 | Aleix Espargaro | ITA | Aprilia Gresini (RS-GP) | +0.574s |
| 14 | Pol Espargaro | SPA | Red Bull KTM (RC16) | +0.765s |
| 15 | Tito Rabat | SPA | Reale Avintia (GP19) | +0.816s |
| 16 | Danilo Petrucci | ITA | Ducati Team (GP20) | +0.894s |
| 17 | Johann Zarco | FRA | Reale Avintia (GP19) | +0.902s |
| 18 | Cal Crutchlow | GBR | LCR Honda (RC213V) | +0.972s |
| 19 | Miguel Oliveira | POR | Red Bull KTM Tech3 (RC16) | +1.150s |
| 20 | Iker Lecuona | SPA | Red Bull KTM Tech3 (RC16)* | +1.443s |
| 21 | Alex Marquez | SPA | Repsol Honda (RC213V)* | +1.661s |
| 22 | Bradley Smith | GBR | Aprilia Test Rider (RS-GP) | +2.058s |