F1第9戦ヨーロッパGPは土曜日朝に3回目のフリー走行が行われ、レッドブルのセバスチャン・ベッテルがトップタイムをマークした。2番手はルノーのロバート・クビカ、3番手にはマーク・ウエーバーが入った。ザウバーの小林可夢偉は17番手となった。

　初日に引き続き晴れ間の広がったバレンシアは朝のセッションが行われる午前11時（現地時間）時点で気温が25度、路面温度は32度に達した。コースがオープンになるとヴァージンのルーカス・ディ・グラッシを先頭に各車がコースへと向かい、マクラーレンを最後に全車がインスタレーションラップを行った。

　セッション序盤はしばらくコース上にマシンがいない状態が続いたものの、開始15分が経過した頃にようやくディ・グラッシが動き始めると、その後はハイミ・アルグエルスアリやヤルノ・トゥルーリらも続き、開始20分近くになるとマクラーレンの2台もそれぞれプログラムを開始する。

　開始25分過ぎ、ここでタイム計測に向かったハミルトンが計測1周目に1分39秒338をマークして全体のトップに躍り出る。その後、ルノーのクビカ、フォース・インディアのエイドリアン・スーティルの順でトップが入れ替わり、折り返しの30分過ぎにはレッドブルのベッテルがタイムを1分38秒台に入れてくる。

　残り25分となりフェリペ・マッサを最後に全車のタイムが出揃うと、数分後には前日トップのフェルナンド・アロンソが1分38秒713をマークし、さらにそのアロンソが自らのタイムを38秒513までタイムを縮めていった。この時点で2番手にはウエーバー、3番手ベッテルがつける。

　セッションも残りが20分を切ると上位のタイムは拮抗し始め、9番手のジェンソン・バトンまでがコンマ5秒差にまで縮まる。依然トップはアロンソでクビカが2番手にポジションをアップした。

　終盤になると最後のアタックに向かうべく、一度ピットインしていたマシンがタイヤをスーパーソフトに履き替えて続々とコースインしてくる。
　ここではベッテル、ウエーバーのレッドブル勢に加え、クビカもトップタイムを更新。しかしながら最後はベッテルが1分38秒052というタイムでトップに立ち、2番手以降はクビカ、ウエーバー、スーティル、アロンソの順となった。マクラーレン勢はバトンが9番手、ハミルトンが10番手となっている。