Bis zur Abu Dhabi Autonomous Racing League führte Lewis Hamilton eine äußerst konkurrenzfähige freie Trainingssitzung für den Spanischen Grand Prix an. In der Sitzung waren fünf verschiedene Autos innerhalb einer Viertelsekunde an der Spitze der Wertung. Hamiltons Runde, die später in der Sitzung aufgestellt wurde, war über sechs Zehntel schneller als die Referenzzeit in FP2 in Barcelona im Jahr 2023. Dies stellte eine bedeutende Verbesserung für Mercedes im Vergleich zum Vorjahr dar. Seine Zeit von 1m13.264s beinhaltete den schnellsten letzten Sektor und ermöglichte es ihm, den ersten Platz nur um 0.022s vor Carlos Sainz‘ Ferrari zu sichern.
Lando Norris, der in FP1 das Tempo vorgegeben hatte, landete auf dem dritten Platz, nur 0.033s hinter Hamilton. Pierre Gasly beeindruckte mit einem vierten Platz für Alpine, während der Führende in der Meisterschaft, Max Verstappen, den fünften Platz belegte.
Verstappen, der zu Beginn der Woche einen Test im Red Bull Auto von 2022 durchführte, berichtete von einigen Handling-Problemen mit seinem RB20 während FP2. Trotzdem gelang es ihm, während der Langstreckensimulationen am Ende der Sitzung in der Nähe der McLarens und Sainz‘ Ferrari zu bleiben. Verstappen verwendete die mittleren C2-Reifen, während Norris, sein McLaren-Teamkollege Oscar Piastri und Sainz sich für die weicheren C3-Reifen entschieden.
Mercedes-Fahrer Hamilton und George Russell konzentrierten sich auf Langstreckenrunden und erzielten beide Zeiten zwischen 1m19s und 1m20s. Alpine-Fahrer Gasly und Esteban Ocon äußerten Bedenken über ihre Leistung in Barcelona, beendeten den Tag jedoch mit beiden Autos in den Top 10. Gaslys beeindruckende Leistung wurde durch Ocons neuntbeste Zeit unterstützt.
Sergio Perez hatte eine herausfordernde Sitzung und absolvierte einen zweiten Stint mit mittleren Reifen, bevor er eine Qualifikationssimulation versuchte. Allerdings gelang ihm nur die 13. schnellste Zeit, hinter dem Haas-Duo Kevin Magnussen und Nico Hülkenberg. Aston Martin hatte ebenfalls Schwierigkeiten, mit Fernando Alonso, der nur eine Hundertstelsekunde vor Perez lag.
Die Red Bull Autos hatten eine enttäuschende Session und belegten die Plätze 15 und 16. Yuki Tsunoda, der etwas schneller als sein Teamkollege Daniel Ricciardo war, beschwerte sich während seiner langen Runde über das Handling des Autos. Die Williams Autos, die frühzeitig auf weiche Reifen wechselten, waren die langsamsten in FP2. Alex Albon belegte den 19. Platz, 1,543s hinter der Spitze, während sein Teamkollege Logan Sargeant noch weiter zurücklag.