バルセロナテストの3日目、12チーム14人のドライバーが走行する中、メルセデスGPのニコ・ロズベルグがトップタイムをマークした。

　20日は朝に雨が降ったため、最初はウエットコンディション、昼休み前になってドライバーたちはスリックタイヤを履き始め、午後にはオフラインの一部を除いてドライコンディションとなった。ロズベルグはコンディションが向上したセッション終了直前に予選スタイルで1周アタックを行い、1分23秒168のタイムを記録、この日のトップとなった。

　2番手はルノーのビタリー・ペトロフだった。この日ルノーは異なるタイプのエキゾーストテイルパイプを使用して空力の評価を行っている。ペトロフは午後終盤に2、3周のショートランを繰り返し、2番手タイムをマークした。

　マクラーレンのルイス・ハミルトンが3番手だった。マクラーレンには午前中にトラブルが発生し、予定したような走行を行えなかったが、本格的に走り出した後は速さを発揮した。ベストタイムは予選タイプの走行の中で記録された。

　4番手にはウイリアムズのパストール・マルドナドが入った。マルドナドはウエットの際にスピン、テクニカルトラブルにも見舞われている。

　レッドブルのマーク・ウエーバーが5番手。セッション終了直前にマシンがストップ、この日のセッションは2分を残して終了となったが、ウエーバーは139周を走りこんでいる。

　チーム・ロータスのヤルノ・トゥルーリが6番手に入った。この日、ロータスには再び水漏れのトラブルが起き、周回数は48周にとどまった。

　7番手にはザウバーのセルジオ・ペレスが入った。ペレスはウエットの際にスピンし、赤旗を出し、午後にはリヤウイングのトラブルが発生したが、115周を走りこみ、多くのデータを収集した。

　フォース・インディアのエイドリアン・スーティルが8番手だった。スーティルは大きなトラブルなく順調に走行を行い、チームは満足感を表している。

　この日トロロッソはセバスチャン・ブエミとダニエル・リチャルドを走らせ、ブエミが9番手、リチャルドは13番手だった。リチャルドは昼ごろのコースが乾き始めた時間帯に走行、スリックタイヤに履き換えた後に、その時間帯トップのハミルトンに迫るタイムを出している。

　フェラーリのフェリペ・マッサは10番手だった。ウエット時にマッサは2回スピンし、赤旗を出したが、マシンにダメージはなく、午後には順調にレースシミュレーションをこなした。

　11番手はヴァージンのティモ・グロック、12、14番手にはそれぞれHRTのジョルジョ・モンディーニとナレイン・カーティケヤンが入った。元ミッドランドのテストドライバー、モンディーニはHRTを初めてドライブ。カーティケヤンは午前中、モンディーニは午後に走行を行った。