O piloto alemão efectuou o seu tempo logo na manhã, aproveitando o pouco tempo em que a pista catalã esteve seca, antes da chuva marcar a sua presença e fazer com que as equipas tivessem de alterar os seus programas.
Contudo, e depois de almoço, a chuva parou (ainda que tivesse voltado por uma vez mas com pouca força e brevidade) e permitiu que os pilotos voltassem a testar com a pista seca, ainda que os seus programas de ensaio passassem por simulações de corrida ou de séries mais loingas de voltas.
Em segundo ficou Sebastien Buemi, com o Toro Rosso, também ele com o seu melhor tempo realizado da parte da manhã, tendo passado (tal como Rosberg) para testes de consistência da parte da tarde. Coincidentemente, tanto Rosberg como Buemi sofreram problemas mecânicos nos seus monoluagres ao longo da tarde que forçaram à interrupção da sessão.
No terceiro posto colocou-se Jenson Button, que recuperou da parte da tarde o tempo perdido pela manhã, quando o seu McLaren parou na pista logo na sua primeira volta do dia. Ainda assim, Button passou maior parte do dia a fazer simulações de corrida, tal como o quarto classificado, Rubens Barrichello, da Williams, que também foi o causador do final antecipado da sessão.
O mesmo programa foi adoptado por Felipe Massa, que dedicou grande parte do seu dia a testar a consistência do monolugar italiano, ficando na frente do Renault de Vitaly Petrov, que ao longo da tarde deixou boas indicações com o Renault. Adrian Sutil foi o sétimo, com a Force India, ao passo que Jarno Trulli conseguiu, desta feita, não ser o último e ficar mesmo à frente do BMW Sauber de Kamui Kobayashi.
O piloto da Lotus melhorou hoje a performance do T127, que cumpriu mais de 100 voltas sem problemas de maior e com um tempo 4,3 segundos mais lento do que o realizado por Rosberg. Em último ficou Timo Glock no Virgin, que uma vez demonstrou alguns problemas de fiabilidade, tendo perdido grande parte do dia nas boxes.
1 Rosberg Mercedes 1.20,686s 128 Voltas
2 Buemi Toro Rosso 1.21,413s +0,727 106
3 Button McLaren 1.21,450s +0,764 105
4 Barrichello Williams 1.21,975s +1,289 101
5 Massa Ferrari 1.22,344s +1,658 115
6 Petrov Renault 1.22,523s +1,837 68
7 Sutil Force India 1.22,606s +1,920 61
8 Vettel Red Bull 1.23,254s +2,568 51
9 Trulli Lotus 1.25,059s +4,373 102
10 Kobayashi Sauber 1.26,216s +5,530 105
11 Glock Virgin 1.26,305s +5,619 31
2 Buemi Toro Rosso 1.21,413s +0,727 106
3 Button McLaren 1.21,450s +0,764 105
4 Barrichello Williams 1.21,975s +1,289 101
5 Massa Ferrari 1.22,344s +1,658 115
6 Petrov Renault 1.22,523s +1,837 68
7 Sutil Force India 1.22,606s +1,920 61
8 Vettel Red Bull 1.23,254s +2,568 51
9 Trulli Lotus 1.25,059s +4,373 102
10 Kobayashi Sauber 1.26,216s +5,530 105
11 Glock Virgin 1.26,305s +5,619 31