F1第5戦スペインGPのフリー走行2回目が金曜午後に行われ、レッドブルのセバスチャン・ベッテルがトップタイムをマークした。2番手はマーク・ウエーバー（レッドブル）、3番手にはミハエル・シューマッハー（メルセデスGP）が入り、BMWザウバーの小林可夢偉は13番手となった。

　1回目に続きドライコンディションで迎えたフリー走行2回目は現地時間の午後2時にスタート。開始時の天候は曇り、気温16度、路面温度は27度。このセッションからHRTはカルン・チャンドックが、ポール・ディ・レスタが1回目の走行を担当したフォース・インディアはエイドリアン・スーティルがいずれもシートに復帰した。

　セッションが始まると1回目をギヤボックストラブルのため走れなかったザウバーのペドロ・デ・ラ・ロサが挽回を図るべく勢いよくコースイン。チームメイトの可夢偉も最初にタイム計測を行った。

　序盤はザウバー以外のドライバーも早々とコースインし、タイムシートも目まぐるしく変動する。トップもロバート・クビカ（ルノー）、シューマッハー、ウエーバーらが開始20分のうちに入れ替わる激しい展開となった。しかし直後の20分過ぎにニコ・ヒュルケンベルグ（ウイリアムズ）が単独クラッシュを起こし、セッションは赤旗が出されてストップしてしまう。ヒュルケンベルグは無事にマシンを降りたものの、セッションはタイヤバリアの修復のために再スタートまで10分程度を要した。

　残り55分でコースは再びオープン。ここからの中盤はセッション折り返し過ぎあたりから各車がソフトタイヤを装着し始めタイムも徐々に上がってくる。
　トップのウエーバーは1分20秒175と自らのタイムをさらに更新し、シューマッハーも同じく1分20秒台のタイムで2番手にポジションをアップした。なおブリヂストンは今回のグランプリにソフトとハードという2種類のタイヤを持ち込んでいる。
　セッションは残り25分を切ったところでベッテルが1分19秒965を叩き出し、ここにきてレッドブル勢が速さを見せ始める。

　終盤に入ってもレッドブル勢の優位は動かず。チェッカーを前にハイミ・アルグエルスアリ（トロロッソ）のマシンストップでイエローフラッグが出たこともあり、上位に大きな順位変動は起きなかった。

　このセッションで3番手タイムをマークしたシューマッハーは1回目も3番手と好調な滑り出し。フェラーリもフェルナンド・アロンソが4番手でトップ4までが1分20秒台となった。
　1回目トップのルイス・ハミルトン（マクラーレン）は5番手、以下クビカ、ニコ・ロズベルグ（メルセデスGP）、フェリペ・マッサ（フェラーリ）、ジェンソン・バトン（マクラーレン）と続き、BMWザウバーの2台もデ・ラ・ロサが11番手、可夢偉13番手とまずまずのポジションにつけた。