6月23日現地時間17時、アゼルバイジャンGPのフリー走行2回目が始まった。気温は28度、路面温度は44度だが、太陽は傾いてきておりコース上は日陰になっている箇所もかなり多い。
FP1でクラッシュを喫したセルジオ・ペレスのマシンはインターバルの間に修理作業が間に合い、FP2への出走準備が整っている。ミディアムを履いたフェリペ・マッサ以外の全車が最初のランをソフトでこなし、次にスーパーソフトでアタックをしてからロングランに入っていく。
開始早々、ロマン・グロージャンはターン3やターン8で立て続けにランオフエリアへオーバーシュートしてしまい「ブレーキが効かない」と違和感を訴える。
ダニール・クビアトはターン15のランオフエリアで立ち往生、ベッテルもターン8でランオフエリアへ逃げる場面があり、長いストレートでフロントタイヤが冷えてしまうためか多くのマシンがブレーキングに苦労している。ここでもレッドブル勢は好調を維持して1-2を守り、それにフォース・インディア勢とメルセス勢が続く。
30分が経過したところでターン15出口のバリアをクビアトがかすめ、バリアに巻かれている広告看板のフィルムが剥がれてコース上に撒かれてしまう。レースコントロールはバーチャルセーフティカー(VSC)を導入してその間にマーシャルがフィルムを改修することとなった。
2本目のランでスーパーソフトを履いたところでセバスチャン・ベッテルが2番手、キミ・ライコネンが3番手とフェラーリ勢が実力を見せてくる。