F1第6戦モナコGPのフリー走行2回目は、ウイリアムズのニコ・ロズベルグがトップタイムをマーク。2番手はルイス・ハミルトン（マクラーレン）、ルーベンス・バリチェロ（ブラウンGP）が3番手となった。トヨタはヤルノ・トゥルーリが14番手、ティモ・グロックは18番手、ウイリアムズの中嶋一貴は9番手だった。

　現地時間午後2時から始まったフリー走行2回目の天候は午前に引き続き快晴、気温は24度、路面温度は40度へ上昇。今回タイヤはソフトとスーパーソフトという隣り合わせのコンパウンドが例外的に持ち込まれている。またKERSに関してはフェラーリとマクラーレンの4台が搭載となった。

　セッションは1回目とは打って変わって序盤から次々とタイム計測が行われていき、その中でルノーのフェルナンド・アロンソが好タイムを連発、負けじと午前トップのバリチェロやマクラーレン、フェラーリ勢などが加わり、タイムは瞬く間に1分16秒台へと入っていく。一方、BMWザウバーのロバート・クビカは計測1周目に突然マシンリアから大量の白煙を吹いて、早々と走行を断念することととなってしまった。

　序盤から続く上位陣の激しいタイム合戦はその後も見応えある展開を見せる。なかでもフェラーリとマクラーレンがこれまでになく好調な走りを見せ、ハミルトン、フェリペ・マッサ（フェラーリ）という順でトップタイムを更新。さらにヘイキ・コバライネン（マクラーレン）がセッション初となる1分15秒台に入れ、その直後にはバリチェロが1分15秒590をマークしてトップに浮上するなど、各チームが入り乱れる僅差のバトルが繰り広げられていった。

　迎えた終盤は、ウイリアムズのロズベルグがフリー走行での強さを見せつけトップのバリチェロを逆転。その後ロズベルグは、一旦はハミルトンにトップを奪われたものの、再度上回り初日をトップで締めくくる。
　そして残り数分のタイムアタックでは各車クリアラップの確保にとまどう場面が見られ、全車充分なアタックとはいかなかったが、ハミルトンが2番手、バリチェロは3番手につけ、以下ジェンソン・バトン（ブラウンGP）、マッサ、セバスチャン・ベッテル（レッドブル）、コバライネン、キミ・ライコネン（フェラーリ）のトップ8が1分15秒台をマークしてセッションは終了となった。