Drugi trening wolny przed Grand Prix Azerbejdżanu rozpoczął się spokojnie, a pierwsze dwie minuty minęły, zanim jakikolwiek samochód opuścił garaże. Sauber wysłał Nico Hulkenberga i Gabriela Bortoleto na prowadzenie, a wkrótce reszta kierowców podążyła za nimi.

Zaledwie po sześciu minutach sesji pojawiły się pierwsze żółte flagi. Liam Lawson wjechał szeroko w drogę ewakuacyjną na zakręcie 16, a Lewis Hamilton mocno przyblokował się na zakręcie 7 i zbliżył się do barier. Oba incydenty zostały szybko usunięte, ale kilka minut później Oliver Bearman utknął w ucieczce na Zakręcie 8 i musiał zawrócić na tor, co spowodowało kolejne ostrzeżenie.

Gdy sytuacja się uspokoiła, Ferrari wysunęło się na prowadzenie. Najpierw tempo narzucił Charles Leclerc, ale wkrótce Hamilton przyspieszył i umocnił się na prowadzeniu. Leclerc mocno naciskał i uderzył w ścianę na Zakręcie 3, a później na Zakręcie 4, ale był w stanie kontynuować jazdę. W międzyczasie Bortoleto został na chwilę zatrzymany przez Mercedesa na szybkiej sekcji prowadzącej do długiej prostej.

Popołudnie McLarena nabrało rumieńców, gdy Lando Norris uderzył w ścianę na Zakręcie 2, wyszedł z tego bez szwanku, ale następnie doznał znacznie silniejszego uderzenia na Zakręcie 4, które uszkodziło jego zawieszenie i zakończyło jego jazdę. Oscar Piastri również miał stracha, gdy dotknął bariery TecPro w Zakręcie 15, a później zablokował się w Zakręcie 2, choć udało mu się uniknąć poważnych uszkodzeń i kontynuował jazdę. W innym miejscu Bearman po raz kolejny zaliczył ucieczkę na Zakręcie 8, Carlos Sainz uderzył w ścianę w swoim Williamsie na Zakręcie 16, a Leclerc po raz kolejny przejechał szeroko na Zakręcie 4.

Po pierwszej półgodzinie Hamilton pozostał na czele klasyfikacji, a Ferrari prezentowało się bardzo dobrze. Końcowe etapy sesji były spokojniejsze, ponieważ zespoły przeszły do długich przejazdów i porównywania opon. George Russell i Kimi Antonelli ustawili swoje Mercedesy tuż za Ferrari, podczas gdy Haas pokazał dobre tempo z Bearmanem i Estebanem Oconem w pierwszej ósemce.

Na mecie najszybszy okazał się Lewis Hamilton z czasem 1:41.293, wyprzedzając Charlesa Leclerca o zaledwie 0,074 sekundy. George Russell zakończył sesję na trzecim miejscu, a tuż za nim na czwartym uplasował się Kimi Antonelli. Oliver Bearman zaimponował piątym miejscem, wyprzedzając Maxa Verstappena na szóstym. Liam Lawson zajął siódme miejsce, Esteban Ocon ósme, Alexander Albon dziewiąte, a Lando Norris, mimo wypadku, zamknął pierwszą dziesiątkę.