Le soleil brille toujours sur le circuit de Barcelona-Catalunya lorsque la deuxième séance d'essais libres débute. Cette fois, c'est Charles Leclerc qui s'élance le premier en piste, chaussé de pneus à gomme moyenne. La plupart des pilotes ont suivi son choix, à l'exception de Lance Stroll et Franco Colapinto, qui ont commencé leur course avec les pneus durs, probablement pour tester les conditions de course.

Au début de la séance, Leclerc a réalisé le premier temps de référence, mais McLaren a rapidement pris le relais. Lando Norris a pris la tête de la feuille de temps devant Max Verstappen et Oscar Piastri, tout comme en FP1, montrant une fois de plus que McLaren est en forme ce week-end.

Cependant, tout le monde n'a pas eu une séance propre. Oliver Bearman a fait un tête-à-queue avec sa Haas au virage 3 et a soulevé beaucoup de gravier. Il n'a provoqué qu'un bref drapeau jaune, mais l'équipe a dû travailler dur pour remettre sa voiture en état. Au même moment, la voiture de Gabriel Bortoleto était également contrôlée dans le garage Sauber après quelques problèmes.

Les pilotes Aston Martin ont été très actifs sur la radio de l'équipe. Fernando Alonso n'était pas satisfait de la position de Lewis Hamilton sur la piste, le qualifiant de "héros du jour" après s'être retrouvé coincé derrière lui dans le virage 1. Pendant ce temps, Lance Stroll se plaignait sérieusement de sa propre voiture, déclarant que "tout est mauvais". Il est revenu aux stands, est sorti de la voiture, et l'équipe a même changé son siège pour essayer de résoudre le problème.

Alors que la séance se poursuit, George Russell réalise un très bon tour en pneus tendres, se hissant en tête des chronos avec un temps de 1 minute 13.046. Son coéquipier Kimi Antonelli suit de près avec un tour solide, ne perdant qu'un quart de seconde. Verstappen et Norris ont ensuite réalisé des tours identiques, avec un temps de 1 minute 13.070, juste derrière Russell.

Yuki Tsunoda était loin d'être satisfait, déclarant que sa voiture avait des niveaux de glisse "fous" et "aucune adhérence". Lewis Hamilton a également continué à lutter au volant de la Ferrari, déclarant que la voiture n'était "pas conduisible", faisant écho à ses plaintes de la FP1.

Finalement, c'est Oscar Piastri qui a volé la vedette. En pneus tendres, il a réalisé le tour le plus rapide de la journée en 1:12.760 avec des secteurs violets sur toute la ligne. Il a terminé la séance avec près de trois dixièmes d'avance sur Russell et un peu plus de trois dixièmes sur Verstappen, qui a pris la troisième place. Norris est quatrième, manquant une place dans les trois premiers seulement par décompte, car il avait fait exactement le même temps que Verstappen.

Leclerc, qui avait bien commencé la séance, a ensuite eu des problèmes d'adhérence et a terminé cinquième. Antonelli était sixième, devant Alonso, septième. Pierre Gasly a fait une bonne course et a terminé huitième pour Alpine, juste devant les pilotes de Racing Bulls Isack Hadjar, neuvième, et Liam Lawson, dixième.