Die GP-Stars durften bei 26 Grad Aussen- und 44 Grad Streckentemperatur zum Spanien-Qualifying ausrücken. Der Erste, der sich auf die Strecke wagte, war Stoffel Vandoorne. Das McLaren-Honda-Talent bekam schnell Gesellschaft, mitunter auch von Sebastian Vettel, der mit einer neuen Antriebseinheit im Heck ausrückte. Der WM-Leader bedankte sich über Boxenfunk bei seiner Mannschaft, die den Motor wegen eines Wasserlecks hatte auswechseln müssen und ganze Arbeit leistete, nur um kurz darauf im Schleichgang unterwegs zu sein. Der Deutsche wurde von seinem Team angewiesen, seinen Renner an die Box zurückzubringen, doch er schaffte es offenbar, die Probleme zu überwinden, denn kurz darauf war er wieder flotter unterwegs. Mit 1:20,939 min setzte der Heppenheimer eine erste Duftmarke, die von Lewis Hamilton mit 1:20,511 min unterboten wurde. Der zweite Mercedes-Pilot schaffte das nicht: Valtteri Bottas reihte sich mit wenigen Hundertsteln Rückstand auf Position 3 ein. Probleme bekundete auch Romain Grosjean, der nach fünf Minuten in der 14. Kurve einen Dreher hinlegte, aber aus eigener Kraft wieder zurück zur Box fahren konnte. Der zweite Versuch des Genfers im Haas-Renner fiel deutlich erfolgreicher aus, Grosjean schaffte es, die bis dato siebtschnellste Runde zu drehen. Nach den ersten zehn Minuten hatten 15 der 20 GP-Piloten bereits eine gezeitete Runde gedreht. Einzig Kimi Räikkönen, Nico Hülkenberg, Sergio Pérez, Esteban Ocon und Jolyon Palmer liessen sich noch mehr Zeit. Doch auch dieses Quintett machte sich kurz darauf auf. Die Aufmerksamkeit der Zuschauer richtete sich dabei natürlich vor allem auf den Ferrari-Star, der sich mit sechs Zehnteln Rückstand auf die Bestmarke von Hamilton auf dem vierten Platz einreihte. Während Hamilton auf einen zweiten Versuch verzichtete, rückte Vettel und Bottas noch einmal aus, doch beide kamen nicht an die Bestmarke des dreifachen Champions heran. Nach den ersten 18 Minuten war das Abschlusstraining für Marcus Ericsson, Jolyon Palmer, Lance Stroll, Stoffel Vandoorne und Daniil Kvyat gelaufen. Q2: Starke Runde von Fernando Alonso Bottas war der Erste, der zum zweiten Qualifying-Abschnitt wieder auf die Piste fuhr. Auch Hamilton und Räikkönen verloren keine Zeit, und der Schnellste des Q1 legte mit 1:20, 210 min die erste Zeit vor. Räikkönen reihte sich mit 1:20,621 min hinter dem Mercedes-Star ein, Bottas musste nach einem Verbremser in der ersten Kurve mit 1:44,131 und dem dritten Platz Vorlieb nehmen. Der Finne nahm einen neuerlichen Anlauf und schaffte es mit 1:20,300 min auf die zweite Position. Von dieser verdrängte ihn wenige Minuten später Vettel, der nur acht Hundertstel langsamer als Hamilton blieb. Nach dem ersten Versuch führte Hamilton die Zeitenliste vor Vettel, Bottas, Räikkönen, Verstappen, Ricciardo, Sainz, Ocon, Magnussen, Alonso, Grosjean, Massa, Hülkenberg, Pérez und Wehrlein an. Während die ersten Sechs drauf verzichteten, einen zweiten Versuch zu unternehmen, rückten Sainz, Ocon, Magnussen, Alonso, Grosjean, Massa, Hülkenberg, Pérez und Wehrlein nochmals aus. Am Ende schafften es Ocon, Massa, Pérez und Alonso ins Top-10-Stechen. Der Asturier glänzte mit einer starken Runde. Magnussen, Sainz, Hülkenberg, Grosjean und Wehrlein mussten ihre Renner hingegen abstellen. Der Genfer nahm sich mit einem Fehler und dem daraus folgenden Ausritt selbst alle Chancen auf den Q3-Einzug. Q3: Hamilton darf vom 1. Startplatz losfahren Die letzte Zeitenjagd eröffneten die Pole-Kandidaten Hamilton, Bottas, Räikkönen und Vettel, und nach dem ersten Versuch besetzte der dreifache Champion im Silberpfeil mit 1:19,149 min die Spitzenposition vor seinem Teamkollegen, dem Weltmeister von 2007 und dem vierfachen Champion aus Hockenheim. Auch der zweite Versuch brachte keine Veränderung an der Spitze. Am Ende durfte Hamilton mit 1:19,149 min die Pole-Position bejubeln. Vttel, Bottas, Räikkönen, Verstappen, Ricciardo, Alonso, Pérez, Massa und Ocon ergänzten die Top-10.