今季2度目の3連戦の掉尾を飾る、第6戦スペインGP。例年なら5月に開催される同GPだが、今年は真夏の8月に行われる。誰も経験したことのない暑さが、今週末最大の未知の要素となる。現地時間午前11時からのフリー走行1回目（FP1）は、快晴、気温27.5度、路面温度35.2度というコンディションで始まった。
シルバーストンでの2戦を新型コロナウイルス感染で欠場したセルジオ・ペレス（レーシングポイント）が、このレースから復帰。そしてウイリアムズはジョージ・ラッセルに代わって、FIA-F2にも参戦しているロイ・ニッサニーがFP1だけステアリングを握った。
ここまでの2戦でいろいろと物議を醸したタイヤは、最も固いC1〜3が供給された。タイヤ内圧は、2戦前のイギリスGPと同じものに下げられた。シルバーストンほどタイヤに過酷なコースではないものの、週末の暑さが特にソフトタイヤにどれだけの影響を及ぼすかも注目ポイントだろう。
セッション序盤は、ミディアムタイヤを履いたバルテリ・ボッタス（メルセデス）がトップタイム。ハードタイヤのルイス・ハミルトン（メルセデス）が2番手に付けるが、復帰したばかりのペレスがソフトタイヤでふたりの間に割って入った。レッドブル・ホンダのふたりはハードタイヤでの周回に専念し、マックス・フェルスタッペン7番手、アレクサンダー・アルボン9番手に留まっている。
開始後38分、ハミルトンはハードのまま、チームメイトを僅差でしのぐトップタイムを叩き出した。フェルスタッペンは0.5秒差ながら、ボッタス、ペレスに次ぐ4番手まで順位を上げている。この時点でのアルファタウリ・ホンダ勢は、ピエール・ガスリーがミディアムで13番手。ヘッドレストの不具合でしばらくガレージに留まっていたダニール・クビアトは、ソフトで一気に6番手までジャンプアップした。
タイヤ1セットを返却したあとにメルセデス2台はソフトに履き替え、ボッタスが1分16秒785で首位を奪い返した。直後に出て行ったハミルトンは、「フロントに振動が出てる」と訴え、0.039秒及ばなかった。ボッタスのタイムはすでに昨年自身が出した予選Q1のタイムをしのいでいるが、ソフトはすぐにグリップを失うようだ。
終了30分前、ソフトで周回中のアルボンが「パワーがなくなった」と訴え、ゆっくり自力で戻って行った。深刻な問題ではなかったようで、すぐにコースに復帰している。
最終的にボッタス、ハミルトンが1-2。フェルスタッペンが1秒近い差を付けられながらも、3番手に食い込んだ。4番手はシャルル・ルクレール（フェラーリ）、0.011秒差で、セバスチャン・ベッテル（フェラーリ）が続いた。ベッテルはシャシーを交換して、本来の速さを取り戻せたか。ハースのロマン・グロージャンが6番手、ペレスが7番手。アルボンは8番手に留まった。アルファタウリ・ホンダ勢は、ガスリー14番手、クビアト17番手だった。
