Los mejores tiempos llegaron con el compuesto medio, con el que Vettel consiguió arrebatar la primera posición a un Alonso que pugnó con los dos Red Bull para irse a descansar por encima del resto, aunque finalmente solo pudo quedar entre el alemán y el australiano, en una tanda en la que salieron a por todas de inicio y apretaron al término, después de hora y media, para acabar la primera jornada de toma de contacto con el trazado catalán.
El buen tiempo, pese a algunas nubes negras que sobrevolaron parte del circuito, sin dejar caer nada de agua, propició que los pilotos dieran más giros. Algunos hicieron simulacros cortos de carrera, pero casi todos se centraron en probar los nuevos 'packages' y piezas nuevas que las escuderías han llevado a este primer gran premio en Europa en un Circuit de Catalunya que conocen bien al ser la sede de dos de los tres entrenamientos oficiales de pretemporada.
El primer cuarto de hora estuvo dominado por los Mercedes de Lewis Hamilton y Nico Rosberg, únicos en bajar del 1:23 en los primeros minutos, hasta que los Red Bull de Mark Webber y Sebastian Vettel y posteriormente ambos Ferrari, dominadores de la primera sesión, entraron en la lucha. Fue una tanda en seco, con sol y una temperatura de pista sobre los 34-35 grados, con lo que hubo un escenario idóneo para buscar mejores tiempos.
Así, los pilotos rodaron mucho más rápido que en la primera sesión de la mañana, que empezó sin lluvia pero con la pista completamente mojada. A diferencia de entonces, los pilotos reservaron poco y se vio un intercambio constante en la primera posición, con las tres escuderías punteras (Red Bull, Ferrari y Mercedes) como protagonistas a la espera de un Kimi Raikkonen (Lotus) que empezó con calma pero acabó cuarto a 222 milésimas de Vettel.
Vettel y Webber, que no rodaron demasiado por la mañana, fueron los primeros en rodar ya en tiempos competitivos, en 1:22.8 ambos pasada la hora de sesión, y provocaron la reacción en el resto, como en un Fernando Alonso que se metió entre ambos en la lucha por mantenerse arriba. Como por la mañana, el asturiano reinó en el primer sector, donde su 'F138' es más rápido que nadie.
Fue una sesión limpia y sin accidentes, aunque el escocés de Force India Paul di Resta vio cómo su neumático izquierdo trasero se deshacía en la última curva Catalunya, la de entrada a recta principal, por lo que tuvo que pararse en la salida de 'pit lane' y regresar a pie a box. Fue la única bandera amarilla, por los restos que dejó en el trazado, de toda la sesión.
Segunda sesión de entrenamientos libres del GP de España
1.- Sebastian Vettel (ALE/Red Bull) 1:22.808.
2.- FERNANDO ALONSO (ESP/Ferrari) a 0.017.
3.- Mark Webber (AUS/Red Bull) a 0.083.
4.- Kimi Raikkonen (FIN/Lotus) a 0.222.
5.- Felipe Massa (BRA/Ferrari) a 0.302.
6.- Lewis Hamilton (GBR/Mercedes) a 0.332.
7.- Nico Rosberg (ALE/Mercedes) a 0.590.
8.- Adrian Sutil (ALE/Force India) a 1.032.
9.- Jean-Eric Vergne (FRA/Toro Rosso) a 1.250.
10.- Paul di Resta (GBR/Force India) a 1.296.
11.- Daniel Ricciardo (AUS/Toro Rosso) a 1.367.
12.- Jenson Button (GBR/McLaren) a 1.498.
13.- Sergio Pérez (MEX/McLaren) a 2.046.
14.- Valtteri Bottas (FIN/Williams) a 2.080.
15.- Nico Hulkenberg (ALE/Sauber) a 2.359.
16.- Pastor Maldonado (VEN/Williams) a 2.513.
17.- Esteban Gutiérrez (MEX/Sauber) a 2.633.
18.- Romain Grosjean (FRA/Lotus) a 3.043.
19.- Giedo Van der Garde (HOL/Caterham) a 3.155.
20.- Jules Bianchi (FRA/Marussia) a 3.270.
21.- Charles Pic (FRA/Caterham) a 4.122.
22.- Max Chilton (GBR/Marussia) a 4.162.
Primera sesión de entrenamientos libres del GP de España
1.- FERNANDO ALONSO (ESP/Ferrari) 1:25.252.
2.- Felipe Massa (BRA/Ferrari) a 0.203.
3.- Jean-Eric Vergne (FRA/Toro Rosso) a 0.415.
4.- Romain Grosjean (FRA/Lotus) a 0.790.
5.- Adrian Sutil (ALE/Force India) a 0.960.
6.- Lewis Hamilton (GBR/Mercedes) a 1.122.
7.- Valtteri Bottas (FIN/Williams) a 1.204.
8.- Kimi Raikkonen (FIN/Lotus) a 1.362.
9.- Nico Rosberg (ALE/Mercedes) a 1.369.
10.- Paul di Resta (GBR/Force India) a 1.503.
11.- Daniel Ricciardo (AUS/Toro Rosso) a 1.688.
12.- Nico Hulkenberg (ALE/Sauber) a 1.809.
13.- Sergio Pérez (MEX/McLaren) a 1.883.
14.- Esteban Gutiérrez (MEX/Sauber) a 1.998.
15.- Pastor Maldonado (VEN/Williams) a 2.324.
16.- Heikki Kovalainen (FIN/Caterham) a 3.121.
17.- Giedo Van der Garde (HOL/Caterham) a 3.348.
18.- Jules Bianchi (FRA/Marussia) a 3.635.
19.- Sebastian Vettel (ALE/Red Bull) a 4.205.
20.- Mark Webber (AUS/Red Bull) a 4.221.
21.- Rodolfo González (VEN/Marussia) a 5.062.
22.- Jenson Button (GBR/McLaren)