2012年F1第2戦マレーシアGPのフリー走行3回目は、メルセデスのニコ・ロズベルグがトップタイムを記録した。ザウバーの小林可夢偉は10番手につけた。
2日目を迎えたマレーシアGPの舞台、セパン・インターナショナル・サーキットは、現地時間24日13時から60分間のフリー走行3が行われた。この日は、16時（日本時間17時）から決勝のグリッドを決める予選が行われるが、FP3開始時のサーキット上空は一面を曇に覆われ数時間前には小雨もパラついた影響から、路面はほぼドライながら、各車は最初のインスタレーションラップを雨用のインターミディエイトタイヤで行った。
序盤はコース後半のセクター3でまだ湿っている部分が見られたものの、セッションは終始ドライコンディションで進み、各車はハードタイヤで周回を重ねる。その後、セッションが中盤を過ぎるとウイリアムズのパストール・マルドナドがこの週末のベストタイムとなる1分37秒台前半のタイムでトップに立ち、レッドブルのセバスチャン・ベッテル、3番手には好調ウイリアムズのもう一台、ブルーノ・セナが続くという展開に。ザウバーの小林可夢偉は9番手のポジションから終盤のアタックタイムに入った。
残り時間10分からの最後の走行は各車ともミディアムタイヤでタイム計測を行い、上位勢が順当にベストタイムを更新。そのなか、唯一1分36秒台と他を大きく上回るタイムを記録したロズベルグがトップに。2、3番手にはベッテル、マーク・ウエーバーのレッドブル勢が続き、キミ・ライコネンとロメイン・グロージャンのロータス勢が4、5番手につけた。
マクラーレンはジェンソン・バトンが5番手で、前日トップのルイス・ハミルトンは9番手。ミディアムでの自己ベスト更新はならなかったものの、セッション終盤までトップにつけていたマルドナドが、ハードタイヤのタイムながら7番手につけた。フェラーリはフェルナンド・アロンソ13番手、フェリペ・マッサ18番手。
ザウバーの小林可夢偉は17周を走り10番手。その可夢偉から15番手までのダニエル・リカルドまでは、コンマ5秒差とライバルたちがひしめきあっている。
