L'Italien Antonio Fuoco était au volant de la 499P qu'il partage avec l'Espagnol Miguel Molina et le Danois Nicklas Nielsen, alors que Ferrari a mis fin à la série de six poles consécutives des champions Toyota au Mans.
"C'est une sensation incroyable, devant tous ces gens. Ferrari est de retour après 50 ans et nous avons décroché la pole position", a déclaré Fuoco à Eurosport après les 30 minutes de la séance d'hyperpole. "C'était un très bon tour, une qualification très difficile."
La voiture sœur numéro 51, partagée par l'Italien Alessandro Pier Guidi, le Britannique James Calado et l'ancien pilote de Formule 1 Antonio Giovinazzi, s'est qualifiée 0,773 plus lentement que le tour de la pole en trois minutes 22,982 secondes.
La Toyota hybride numéro 8 du Suisse Sébastien Buemi, tenant du titre, du Néo-Zélandais Brendon Hartley et du Japonais Ryo Hirakawa s'est qualifiée en troisième position.
La Porsche 963 du Français Mathieu Jaminet, du Brésilien Felipe Nasr et du Britannique Nick Tandy, ancien vainqueur de l'épreuve, s'est qualifiée en quatrième position.
La Toyota numéro 7 du Japonais Kamui Kobayashi, du Britannique Mike Conway et de l'Argentin Jose Maria Lopez s'alignera en cinquième position, devant la Cadillac du Néo-Zélandais Earl Bamber, double vainqueur de l'épreuve, et des Britanniques Alex Lynn et Richard Westbrook.
La séance de qualification a été interrompue après cinq minutes et 15 secondes lorsque la Cadillac numéro 3 de Sébastien Bourdais, né au Mans, s'est arrêtée à la première chicane après avoir pris feu. Bourdais avait réalisé le troisième meilleur temps, mais il a été annulé pour avoir causé le drapeau rouge et la voiture s'est qualifiée en huitième position. Kobayashi a également perdu son meilleur tour, permettant à Nasr de prendre la quatrième place.
La dernière pole position de Ferrari au Mans a été réalisée par l'Italien Arturo Merzario en 1973, la dernière fois que la marque italienne s'est engagée en tant qu'équipe d'usine dans la catégorie supérieure. Le Mans célèbre le 100e anniversaire de la première édition des 24 heures en 1923.
