2016年F1第5戦スペインGPは、5月13日にフリー走行2回目が行われた。気温20度、路面温度40度と、1回目のフリー走行と比べて気温は4度、路面温度は15度上昇するコンディションのなか、メルセデスのニコ・ロズベルグがトップタイムをマークした。　

　セッション開始から10分後、フリー走行2回目からの出走となったルノーのジョリオン・パーマーがストレート上で左リヤタイヤをバーストさせてストップ。約10分間にわたり赤旗中断となり、まず序盤はミディアムタイヤを履くフェラーリのセバスチャン・ベッテルとキミ・ライコネンがタイムをリードする。

　その後、徐々にソフトタイヤ勢がタイムを更新。まずはタイヤを履き替えたライコネンが1分24秒176でトップに浮上すると、母国グランプリで意気込むトロロッソのカルロス・サインツJr.が2番手タイムを記録。ウイリアムズのバルテリ・ボッタス、ハースのロマン・グロージャンらがトップ5に入ってくる。