La première séance d’essais libres du Grand Prix des États-Unis a eu lieu sous la pluie et c’est Nico Rosberg (Mercedes) qui a été le plus rapide. Daniil Kvyat (Red Bull) et Daniel Ricciardo (Red Bull) sont respectivement 2e et 3e. Carlos Sainz (Toro Rosso) a fait le 4e temps. Lewis Hamilton (Mercedes) est 5e et Sebastian Vetel (Ferrari) est 6e.
| Pos. | No. | Pilote | Équipe | Temps | Écart | Tours |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 6 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:53.989 | 7 | |
| 2 | 26 | Daniil Kvyat | Red Bull Racing | 1:55.224 | +1.235s | 6 |
| 3 | 3 | Daniel Ricciardo | Red Bull Racing | 1:55.592 | +1.603s | 10 |
| 4 | 55 | Carlos Sainz | Toro Rosso | 1:55.667 | +1.678s | 8 |
| 5 | 44 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:55.693 | +1.704s | 4 |
| 6 | 5 | Sebastian Vettel | Ferrari | 1:55.710 | +1.721s | 10 |
| 7 | 33 | Max Verstappen | Toro Rosso | 1:55.969 | +1.980s | 7 |
| 8 | 7 | Kimi Räikkönen | Ferrari | 1:56.326 | +2.337s | 10 |
| 9 | 14 | Fernando Alonso | McLaren | 1:56.839 | +2.850s | 18 |
| 10 | 77 | Valtteri Bottas | Williams | 1:56.866 | +2.877s | 15 |
11 | 19 | Felipe Massa | Williams | 1:57.081 | +3.092s | 13 |
| 12 | 11 | Sergio Perez | Force India | 1:57.139 | +3.150s | 4 |
| 13 | 22 | Jenson Button | McLaren | 1:57.495 | +3.506s | 20 |
| 14 | 27 | Nico Hulkenberg | Force India | 1:57.518 | +3.529s | 4 |
| 15 | 8 | Romain Grosjean | Lotus | 1:58.319 | +4.330s | 10 |
| 16 | 36 | Raffaele Marciello | Sauber | 1:59.431 | +5.442s | 19 |
| 17 | 9 | Marcus Ericsson | Sauber | 1:59.743 | +5.754s | 18 |
| 18 | 53 | Alexander Rossi | Marussia | 2:01.154 | +7.165s | 11 |
| 19 | 28 | Will Stevens | Marussia | 2:01.907 | +7.918s | 13 |
| 20 | 13 | Pastor Maldonado | Lotus | 1 |