Dunlop, 27, lappade kursen på 132.36mph på sin BMW superbike och var bara fyra sekunder utanför John McGuinness absoluta varvrekord.
Den Ballymoney mannens hastighet av 131.34 i Superstocks förbättrade sin egen tidigare bästa varv av 131.22.
Ian Hutchinson var näst snabbast i Superbike klassen med 131.66.
Eleven-time vinnare Hutchinson, 36, producerade sin tid på sin Tyco BMW Superbike från en stående start.
Honda-monterade John McGuinness utgjorde de tre bästa i den blå riben och klassen med 131.12, följt av hans Honda lagkamrat Conor Cummins (129.99) och Yorkshires Dean Harrison på en Kawasaki (129.97).
Fermanagh ryttare Lee Johnston, rider en Triumph, klockade den snabbaste Supersport hastighet i veckan på 124.84mph att ligga sjätte totalt i leaderboarden.
Bruce Anstey, den snabbaste Supersport ryttaren hittills med 124.508, kom av sin Superbike maskin på Keppel Gate på torsdag kväll, men gick iväg med en misstänkt mindre fotled skada.
Michael Rutter flyttade till toppen av lätta Supertwins leaderboard med ett varv på 118.054mph, bara bättre Ivan Lintin hastighet på 118.000mph satt på tisdag kväll.
Under tiden, Tim Reeves och Patrick Farrance postat ett varv av 114.83mph att skicka dem till toppen av sidovagnen leaderboard framför Dave Molyneux och Dan Sayle.
Den sista kvalomgången är planerad att äga rum på fredag kväll, med den första tävlingen, Superbikes, ska av kl 11:00 BST på lördag.
Michael Dunlop fortsatte sin Isle of Man TT övningsvecka dominans som han satte den snabbaste Superbike varv och satte en inofficiell Superstock varv rekord.