Con la duda de si se habrían solucionado o no los problemas de bordillos que provocó que se cancelara la clasificación de GP2, los coches salieron a pista.

Sebastian Vettel fue uno de los encargados de abrir camino, y en las imágenes se vio cómo su Ferrari, al pasar por los pianos de la curva 6, levantaba parte de los bordillos. Eso provocó que dirección de carrera avisara por radio a los pilotos de que tuvieran cuidado al salir de esa curva, advertencia que se repitió durante la primera media hora.

Al igual que en la primera sesión, comenzaron a verse salidas de pista. Vettel lo hizo en la 3, como Verstappen, Gutiérrez en la 15 al igual que había ocurrido durante la mañana y Sainz fue el primer piloto que probó la escapatoria de la curva 8, la del castillo. 

Carlos Sainz se mostró muy rápido desde el principio, aunque los Mercedes rápidamente impusieron su ley y ocuparon las dos primeras plazas.

Fernando Alonso tuvo un problema cuando aún no se había cumplido la mitad de la sesión. Sufrió una pérdida de potencia e intentó resetear manualmente el coche, pero tuvo que volver a boxes, donde los mecánicos de McLaren comenzaron a trabajar en recuperarlo. El equipo británico reportó problemas de combustible y a falta de 40 minutos volvió el asturiano a pista.

Si en los primeros libres los compuestos preferidos fueron los blandos de Pirelli, acompañados de los medios, el protagonismo en estos segundos entrenamientos se lo llevaron los superblandos.

Los Red Bull solucionaron sus problemas de la primera sesión en cuanto a fiabilidad. Verstappen pudo completar la sesión sin problemas y Ricciardo tuvo el coche arreglado tras su accidente en FP1. Incluso Ericsson, que tuvo que cambiar la unidad de potencia tras los primeros libres, pudo finalmente ser parte de la práctica.

Mientras ocupaba la segunda plaza, a falta de 20 minutos Rosberg tuvo que bajarse del Mercedes, que se quedó parado por un fallo de la fiabilidad. Eso provocó la aparición del primer Safety Car Virtual. El segundo lo provocó Kimi Raikkonen, que tuvo que parar el Ferrari en una escapatoria a falta de pocos minutos. Poco después, el otro coche rojo sufrió también problemas, y desde el box le pidieron a Vettel que redujera la velocidad drásticamente.

Y ahí acabó la sesión, no sólo para los coches de Maranello sino para todo el mundo. Hamilton se había quedado con el mejor tiempo, seis décimas por delante de Rosberg.

El resto de rivales cayó a más de un segundo. Checo Pérez logró una destacada tercera posición con el primer Force India, superando a su compañero Hulkenberg, quinto. Valtteri Bottas fue cuarto y Carlos Sainz sexto. El madrileño fue el primero de los cuatro coches de las bebidas energéticas, con Verstappen en la séptima plaza, Ricciardo en la décima y Kvyat en la 14ª. Cerraron el top10, además de los mencionados, Vettel, octavo, y Jenson Button, noveno.

Pese a un roce de Gutiérrez en la curva del Castillo, los muros no recibieron mayor 'molestia', y esta vez ningún coche provocó una bandera roja como en los primeros libres. El mexicano fue 15º, y Fernando Alonso 11º.

Destacan los problemas de los máximos rivales de Hamilton, los mecánicos de Ferrari y Rosberg y los de rendimiento de Red Bull.

Por otra parte, Carlos Sainz marcó la mayor velocidad punta, con 351 km/h pese a contar con el motor Ferrari de 2015. Le siguieron en esa clasificación Rosberg (350km/h) y Button, que alcanzó los 349 km/h con el McLaren.

Pos	#	Piloto	Equipo	V	Tiempo	Gap	km/h
1	44	Lewis Hamilton	Mercedes	33	1'44.223		207.351
2	6	Nico Rosberg	Mercedes	26	1'44.913	0.690	205.987
3	11	Sergio Pérez	Force India	37	1'45.336	1.113	205.160
4	77	Valtteri Bottas	Williams	35	1'45.764	1.541	204.330
5	27	Nico Hulkenberg	Force India	37	1'45.920	1.697	204.029
6	55	Carlos Sainz Jr.	Toro Rosso	35	1'46.027	1.804	203.823
7	33	Max Verstappen	Red Bull	35	1'46.068	1.845	203.744
8	5	Sebastian Vettel	Ferrari	36	1'46.219	1.996	203.455
9	22	Jenson Button	McLaren	32	1'46.234	2.011	203.426
10	3	Daniel Ricciardo	Red Bull	32	1'46.293	2.070	203.313
11	14	Fernando Alonso	McLaren	27	1'46.498	2.275	202.922
12	8	Romain Grosjean	Haas	29	1'46.681	2.458	202.574
13	7	Kimi Raikkonen	Ferrari	32	1'46.694	2.471	202.549
14	26	Daniil Kvyat	Toro Rosso	35	1'46.744	2.521	202.454
15	21	Esteban Gutiérrez	Haas	26	1'46.830	2.607	202.291
16	19	Felipe Massa	Williams	28	1'47.060	2.837	201.856
17	20	Kevin Magnussen	Renault	38	1'47.329	3.106	201.350
18	88	Rio Haryanto	Manor	33	1'47.487	3.264	201.055
19	9	Marcus Ericsson	Sauber	22	1'47.772	3.549	200.523
20	30	Jolyon Palmer	Renault	35	1'47.794	3.571	200.482
21	94	Pascal Wehrlein	Manor	36	1'48.018	3.795	200.066
22	12	Felipe Nasr	Sauber	38	1'48.081	3.858	199.950