Auch zur letzten freien Trainingsstunde in Barcelona durften die GP-Stars bei besten Wetterbedingungen ausrücken. Manor-Pilot Rio Haryanto machte den Anfang, hinter dem Indonesier reihten sich Haas-F1-Pilot Romain Grosjean und Sauber-Mann Felipe Nasr ein. Letzterer war der Erste, der mit 1:27,137 min eine gezeitete Runde drehte. Hinter dem Brasilianer reihte sich kurz darauf dessen Teamkollege Marcus Ericsson ein, der 94 Tausendstel langsamer als sein Nebenmann blieb. Das Sauber-Duo wurde aber bald nach hinten durchgereicht, denn erst setzte sich Nico Hülkenberg mit 1:25,988 min an die Spitze, von der er kurz darauf von seinem Teamkollegen Sergio Pérez verdrängt wurde, der 0,156 sec schneller war. Dann reihte sich Toro Rosso-Rückkehrer Daniil Kvyat auf Position 2 ein. Kimi Räikkönen mit neuem Unterboden Erst eine Viertelstunde nach Trainingsbeginn zeigte sich Ferrari-Star Kimi Räikkönen erstmals auf der Piste. Der Grund: An seinem Ferrari wurde der Unterboden gewechselt und das Team musste im Beriech der Bremsbelüftungen noch einige Anpassungen vornehmen. Der Finne brannte auf Medium-Reifen gleich eine Rundenzeit von 1:24,916 min in den Asphalt und übernahm die Führung. Der erste Pilot, der sich auf weichen Reifen zur Zeitenjagd aufmachte, war Esteban Gutiérrez. Der Teamkollege von Grosjean reihte sich mit 0,548 sec Rückstand auf Räikkönen auf der zweiten Position ein. Mittlerweile hatte auch Sebastian Vettel die Box verlassen, der Deutsche war jedoch wie Räikkönen auf den mittelharten Gummis unterwegs. Dennoch sicherte Vettel sich die Spitzenposition, die er allerdings nur wenige Augenblicke später wieder abgeben musste, weil Mercedes-Pilot Nico Rosberg auf weichen Reifen stolze 1,109 sec schneller als der vierfache Champion war. Zur Freude der Fans auf den Zuschauerrängen schaffte es Lokalmatador Fernando Alonso bei seinem ersten schnellen Versuch auf weichen Reifen auf Position 3, während Vettel am Boxenfunk selbstkritisch erklärte: "Ich habe den letzten Sektor verhauen." Doch auch Alonso hatte keine fehlerfreie Runde, der McLaren-Honda-Pilot verlor in der zehnten Kurve viel Zeit. Auch Weltmeister Hamilton gab auf den weichen Reifen Gas, musste sich am Ende der Runde jedoch mit 1:23,485 min und der zweiten Position hinter Rosberg begnügen. Erst nach 28 Minuten rückte auch Max Verstappen im Red Bull Racing-Renner – gleich auf den weichen Reifen – erstmals aus. Somit war Renault-Pilot Kevin Magnussen der Einzige, der noch gar keine Runde gedreht hatte. Nico Rosberg mit Problemen Für Aufregung sorgte eine Viertelstunde vor dem Trainingsende Rosberg, der wegen eines Sensor-Problems im Schleichgang-Modus an die Box beordert wurde. Somit hatte Hamilton freie Fahrt, doch obwohl der dreifache Weltmeister auch gleich Gas gab, verlor er im letzten Sektor 0,126 sec auf den Deutschen, der bald darauf wieder auf der Bahn war. Auch Räikkönen war schnell unterwegs, geriet im letzten Sektor jedoch in den Verkehr und blieb letztlich 0,9 sec langsamer als der Silberpfeil-Pilot. Damit kamen auch die beiden Red Bull Racing-Piloten Verstappen und Daniel Ricciardo am Iceman vorbei, allerdings mussten sie sich mit den Plätzen hinter Vettel abfinden, denn der Heppenheimer drehte vier Minuten vor dem Ende noch die drittschnellste Runde. Am Ende belegten Rosberg, Hamilton, Vettel, Verstappen, Ricciardo, Räikkönen, Valtteri Bottas, Pérez, Kvyat und Alonso die ersten Positionen. Hülkenberg, Felipe Massa, Carlos Sainz, Romain Grosjean, Jenson Button, Kevin Magnussen, Esteban Gutiérrez, Jolyon Palmer, Nasr, Ericsson, Pascal Wehrlein und Haryanto komplettierten die Zeitenliste.