Mark Webber (Red Bull) a été le plus rapide de la 2e séance d’essais libres du Grand Prix du Japon. Tout comme en avant-midi, Lewis Hamilton (McLaren) a fait le 2e temps. Sebastian Vettel (Red Bull) a beaucoup mieux fait cette fois-ci avec le 3e temps. Nico Hulkenberg (Force India) est 4e et Fernando Alonso (Ferrari) est 5e. Romain Grosjean (Lotus) a réussi le 6e temps et Kimi Räikkönen (Lotus) le 14e temps. Lotus a essayé de nouveau le double SRT, mais ils ne l’utiliseront pas pour la suite de la fin de semaine. Michael Schumacher (Mercedes) qui prendra sa retraite définitive à la fin de cette saison a fait le 10e temps.
| 1 | 2 | Mark Webber | Red Bull Racing-Renault | 1:32.493 | 34 | |
| 2 | 4 | Lewis Hamilton | McLaren-Mercedes | 1:32.707 | 0.214 | 32 |
| 3 | 1 | Sebastian Vettel | Red Bull Racing-Renault | 1:32.836 | 0.343 | 37 |
| 4 | 12 | Nico Hulkenberg | Force India-Mercedes | 1:32.987 | 0.494 | 30 |
| 5 | 5 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:33.093 | 0.600 | 28 |
| 6 | 10 | Romain Grosjean | Lotus-Renault | 1:33.107 | 0.614 | 35 |
| 7 | 3 | Jenson Button | McLaren-Mercedes | 1:33.349 | 0.856 | 22 |
| 8 | 19 | Bruno Senna | Williams-Renault | 1:33.499 | 1.006 | 35 |
| 9 | 6 | Felipe Massa | Ferrari | 1:33.614 | 1.121 | 32 |
| 10 | 7 | Michael Schumacher | Mercedes | 1:33.750 | 1.257 | 13 |
| 11 | 8 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:33.866 | 1.373 | 19 |
| 12 | 15 | Sergio Perez | Sauber-Ferrari | 1:33.903 | 1.410 | 36 |
| 13 | 14 | Kamui Kobayashi | Sauber-Ferrari | 1:33.983 | 1.490 | 33 |
| 14 | 9 | Kimi Räikkönen | Lotus-Renault | 1:34.291 | 1.798 | 12 |
| 15 | 18 | Pastor Maldonado | Williams-Renault | 1:34.300 | 1.807 | 33 |
| 16 | 16 | Daniel Ricciardo | STR-Ferrari | 1:34.863 | 2.370 | 32 |
| 17 | 17 | Jean-Eric Vergne | STR-Ferrari | 1:35.080 | 2.587 | 34 |
| 18 | 20 | Heikki Kovalainen | Caterham-Renault | 1:35.711 | 3.218 | 41 |
| 19 | 21 | Vitaly Petrov | Caterham-Renault | 1:35.870 | 3.377 | 37 |
| 20 | 24 | Timo Glock | Marussia-Cosworth | 1:36.194 | 3.701 | 32 |
| 21 | 25 | Charles Pic | Marussia-Cosworth | 1:36.636 | 4.143 | 28 |
| 22 | 22 | Pedro de la Rosa | HRT-Cosworth | 1:37.342 | 4.849 | 30 |
| 23 | 23 | Narain Karthikeyan | HRT-Cosworth | 1:37.701 | 5.208 | 35 |
| 24 | 11 | Paul di Resta | Force India-Mercedes | No time | 2 |