Der Erste, der sich zur letzten freien Trainingsstunde auf dem Baku City Circuit zeigte, war Jolyon Palmer. Der Renault-Pilot hatte am Vortag einen Crash in der achten Kurve produziert und wollte Aufholarbeit leisten. Doch weit kam er nicht, bereits im fünften Umlauf musste er seinen Dienstwagen mit brennendem Heck in der zweiten Kurve abstellen. Die Experten im Fahrerlager rätselten gleich darüber, ob der durch das Feuer entstandene Schaden zu gross sei, um vor dem Qualifying behoben zu werden. Weil Palmer seinen Renault in einem Notausgang abstellte, musste das Training nicht unterbrochen werden, um das Auto von der Piste zu schaffen. Allerdings wurden die gelben Flaggen gezeigt. Deshalb durfte sich Daniil Kvyat eine Weile über die erste Position auf dem Zeitenmonitor freuen, die er sich vor dem Zwischenfall von Palmer mit 1:47,722 min gesichert hatte. Allerdings dauerte es nach Freigabe der Strecke nicht lange, bis sich Valtteri Bottas an die Spitze setzte. Der Mercedes-Pilot war genauso wie Max Verstappen und Daniel Ricciardo auf den weichen Reifen unterwegs, dennoch kamen die beiden Red Bull Racing-Piloten nicht an seine Zeit heran. Stattdessen schlug das Toro Rosso-Duo Kvyat und Carlos Sainz zurück, doch Bottas hatte auch auf deren Bestzeiten die richtige Antwort. Selbst sein Teamkollege Lewis Hamilton, der auch die gelb markierten Walzen gewählt hatte, musste sich zunächst mit zwei Zehnteln Rückstand hinter Bottas einreihen. Während Kimi Räikkönen und Marcus Ericsson mit einem kleinen Duell in der ersten Kurve für Unterhaltung sorgten – wobei der Schwede zu spät bremste und den Notausgang nehmen musste – glänzte McLaren-Talent Stoffel Vandoorne mit der fünftschnellsten Zeit. Der Belgier war allerdings alles andere als glücklich mit seinem Renner, wie er über Funk berichtete. Frühes Aus für Sebastian Vettel Kurz vor Halbzeit liess sich Räikkönen die superweichen Reifen geben, musste sich aber zunächst mit dem zweiten Platz hinter Bottas begnügen, dessen Rundenzeit trotz der härteren Reifen drei Zehntel schneller ausgefallen war. Sein Teamkollege Hamilton verbesserte sich derweil auf den fünften Platz, blieb dabei aber mehr als eine halbe Sekunde von der Bestmarke entfernt. Während Ericsson Probleme mit der Batterie bekundete, rückte Sebastian Vettel nach einer längeren Pause in der Box wieder aus. Der Heppenheimer, der zuvor nur vier Runden gedreht hatte, war auf den superweichen Reifen unterwegs, wurde allerdings kurz darauf wieder an die Box beordert. "Das gleiche Problem wie zuvor", erklärte ihm sein Renningenieur. Das Problem bedeutete gleichzeitig das vorzeitige Trainingsende für den vierfachen Weltmeister. Später berichtete Ferrari, dass man ein Hydraulikleck entdeckt hatte, aber nicht befürchte, das Qualifying dadurch zu verpassen. Schliesslich habe man in Barcelona ein ähnliches Problem gehabt und es dort auch rechtzeitig geschafft. Die meisten Piloten steuerten in der Folge die Box an, sodass 20 Minuten vor dem Ende des Trainings nur Bottas, Hamilton, Esteban Ocon, Vandoorne und Verstappen auf der Piste waren. Leader Bottas rückte auf den rot markierten Gummis aus, dennoch kam er nicht an seine Bestzeit heran, die er mit den weichen Reifen aufgestellt hatte. Stattdessen wurde die Bestmarke von Hamilton geknackt, der die 6,003 km auf der superweichen Mischung in 1:43,348 min schaffte. Dahinter belegten Bottas, Felipe Massa, Räikkönen, Sergio Pérez, Vettel, Ocon, Kvyat, Sainz und Nico Hülkenberg die weiteren Top-10-Ränge. Lance Stroll, Romain Grosjean, Vandoorne, Kevin Magnussen, Pascal Wehrlein, Verstappen, Ricciardo, Ericsson, Fernando Alonso und Palmer komplettierten die Zeitenliste. Max Verstappen mit Problemen Verstappen, der am Vortag in beiden Trainings die Bestzeit aufgestellt hatte, machte sich auf einem frischen Satz der superweichen Reifen auf die Zeitenjagd, die er jedoch auf halbem Weg abbrach, weil er ein Problem mit dem Motor vermutete. Sein Team teilte ihm mit, die Motor-Einstellung zu verändern und einen anderen Modus zu wählen, was offenbar den erwünschten Erfolg brachte. "Fühlt sich okay an", berichtete der Teenager daraufhin. Sein folgender Versuch brachte ihm den dritten Platz hinter dem Mercedes-Duo ein, allerdings vergrösserte sich sein Rückstand auf die Spitze, weil Bottas mit 1:43,057 min eine neue Bestzeit in den Asphalt brannte. Auch Hamilton legte nach, doch Bottas blieb 0,101 sec schneller als der dreifache Champion. Während Massa eine Schrecksekunde in der achten Kurve erlebte und Räikkönen mit 1:42,837 min für eine neue Bestmarke sorgte, musste Verstappen seinen Renner in der 16. Kurve abstellen. "Alles stellte plötzlich ab", berichtete er am Funk. Während das Red Bull Racing-Team den Renner wieder in empfang nahm, ging die Zeitenjagd weiter. Noch vor dem Ausfall des Niederländers hatte sich Bottas mit 1:42,742 min erneut die Spitzenposition gesichert. In den letzten Minuten sorgten Grosjean mit einem Dreher und Stroll mit einem ungeplanten Stopp in der zweiten Kurve für eine letzte Aufregung, und an der Spitze änderte sich nichts mehr: Bottas durfte sich über die Bestzeit vor Räikkönen, Hamilton, Ricciardo, Ocon, Verstappen, Massa, Kvyat, Stroll und Pérez freuen. Hülkenberg, Vettel, Sainz, Alonso, Magnussen, Vandoorne, Grosjean, Ericsson, Wehrlein und Palmer komplettierten die Zeitenliste.