Como no podía ser menos, la sesión ha tenido algunas interrupciones. En total, cuatro banderas rojas por la mañana: dos de Daniil Kvyat, una de Susie Wolff y otra de Dani Juncadella. En lo que respecta al ruso, el de Toro Rosso se ha quedado parado en las dos ocasiones en la pista. La probadora de Williams, por su parte, tuvo una salida de pista entre las curvas 11 y 12, y terminó en la grava. Por último, el español de Force India cometió un error en la curva 4 y acabó destrozando el fondo plano del coche. Por la tarde, Juncadella se ha parado entre las curvas 7 y 8 pero, tras un rato en el box, el español ha regresado a pista.
La trompeta de Mercedes
Lo más destacable de la mañana ha sido que Sebastian Vettel no ha salido a rodar hasta pasadas más de tres horas desde el comienzo de la sesión. Además, Mercedes ha probado en el coche de Nico Rosberg el nuevo diseño del escape, en forma de trompeta, con el que estuvieron analizando si el sonido del motor se escuchaba más alto. El piloto no realizó giros rápidos mientras que probó el dispositivo, por lo que no se pudo escuchar su efecto a una potencia máxima. No obstante, el sonido que se escuchó tanto en boxes como en los pasos por meta fue ligeramente superior al anterior.
En lo que respecta a los tiempos, el primer registro del día lo conseguía Esteban Gutiérrez con el compuesto medio, que detenía el reloj en 1:31.138. Maldonado encadenó una serie de vueltas rápidas, marcando récord en los tres sectores, en los primeros compases de la mañana, también equipado con el compuesto medio. Por su parte, Kimi Räikkönen no marcó un crono hasta las 11:00 horas, momento en el que el finlandés cruzaba la eta parando el crono en 1:27.315, también con el neumático medio. Sebastian Vettel tardó aún más en salir, y marcó su primer tiempo con el duro, 1:29.862. Justo antes del parón para comer, Kvyat hacía lo propio con el neumático duro y marcaba su primer tiempo: 1:29.308.
Vandoorne opta a la superlicencia
En la sesión vespertina, d enuevo Esteban Gutiérrez fue el primer piloto en saltar al ruedo, y lo hizo con el compuesto de color blanco. En esos momentos, la temperatura había aumentado bastante en comparación a las pruebas matinales: la temperatura ambiente alcanzó los 21 grados, mientras que la del asfalto elevó el mercurio hasta los 46. En las cuatro horas que duró la sesión, los equipos se centraron sobre todo en rodar con diferentes neumáticos y en conseguir buenos tiempos en las primeras vueltas con los mismos.
En este sentido, el primer tiempo con el neumático medio de Susie Wolff fue de 1:28.963, un crono que se quedaba algo lejano del que luego marcó Nico Rosberg (1:25.805). En lo referente al número de vueltas, Stoffel Vandoorne se llevó la medalla de oro: el probador de McLaren sumó nada menos que 135 giros en el circuito catalán. Gracias a ellos, el piloto ya ha sobrepasado los 300 kilómetros que necesitaba para poder optar a la superlicencia, que otorga siempre la FIA. Rosberg y Maldonado también superaron el centenar de vueltas, y lograron 102 cada uno.
Hacia el final de la sesión, muchos pilotos decidieron probar los compuestos más blandos de la gama Pirelli, como Maldonado, que registró su mejor tiempo con el superblando. A falta de diez minutos de sesión, Jules Bianchi, que pasó gran parte de la tarde en el box debido a un problema mecánico en su MR03, regresaba a la pista para mejorar sus tiempos y sumar alguna vuelta más.
Tiempos de la segunda jornada de test en Barcelona:
| Posición | Piloto | Equipo | Tiempo | Diferencia | Vueltas |
| 1. | Pastor Maldonado | Lotus | 1:24.871 | 102 | |
| 2. | Nico Rosberg | Mercedes | 1:25.805 | +0.934 | 102 |
| 3. | Kimi Räikkönen | Ferrari | 1:26.480 | +1.609 | 94 |
| 4. | Esteban Gutiérrez | Sauber | 1:26.972 | +2.101 | 85 |
| 5. | Susie Wolff | Williams | 1:27.280 | +2.409 | 55 |
| 6. | Jules Bianchi | Marussia | 1:27.718 | +2.847 | 55 |
| 7. | Sebastian Vettel | Red Bull | 1:27.973 | +3.102 | 73 |
| 8. | Dani Juncadella | Force India | 1:28.278 | +3.407 | 91 |
| 9. | Stoffel Vandoorne | McLaren | 1:28.441 | +3.570 | 136 |
| 10. | Daniil Kvyat | Toro Rosso | 1:28.910 | +4.039 | 21 |
