Après la pause de 3 semaines, c’est Fernando Alonso Ferrari) qui a été le plus rapide de la première séance d’essais libres de la 5e épreuve de la saison qui se déroule en Espagne. Sebastian Vettel (Red Bull) a fait le 2e temps, devant Kamui Kobayashi (Sauber) et Jenson Button (McLaren). Le 3e pilote de Williams, Valtteri Bottas a fait le 5e temps de la séance. Michael Schumacher (Mercedes) est 6e, devant Romain Grosjean (Lotus) et Lewis Hamilton (McLaren).
| 1 | 5 | Fernando Alonso | Ferrari | 1:24.430 | 20 | |
| 2 | 1 | Sebastian Vettel | Red Bull Racing-Renault | 1:24.808 | 0.378 | 18 |
| 3 | 14 | Kamui Kobayashi | Sauber-Ferrari | 1:24.912 | 0.482 | 28 |
| 4 | 3 | Jenson Button | McLaren-Mercedes | 1:24.996 | 0.566 | 24 |
| 5 | 19 | Valtteri Bottas | Williams-Renault | 1:25.120 | 0.690 | 24 |
| 6 | 7 | Michael Schumacher | Mercedes | 1:25.187 | 0.757 | 15 |
| 7 | 10 | Romain Grosjean | Lotus-Renault | 1:25.217 | 0.787 | 16 |
| 8 | 4 | Lewis Hamilton | McLaren-Mercedes | 1:25.252 | 0.822 | 20 |
| 9 | 9 | Kimi Räikkönen | Lotus-Renault | 1:25.285 | 0.855 | 29 |
| 10 | 12 | Nico Hulkenberg | Force India-Mercedes | 1:25.339 | 0.909 | 24 |
| 11 | 17 | Jean-Eric Vergne | STR-Ferrari | 1:25.367 | 0.937 | 22 |
| 12 | 6 | Felipe Massa | Ferrari | 1:25.433 | 1.003 | 21 |
| 13 | 2 | Mark Webber | Red Bull Racing-Renault | 1:25.539 | 1.109 | 23 |
| 14 | 8 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:25.607 | 1.177 | 20 |
| 15 | 15 | Sergio Perez | Sauber-Ferrari | 1:25.918 | 1.488 | 19 |
| 16 | 16 | Daniel Ricciardo | STR-Ferrari | 1:26.226 | 1.796 | 24 |
| 17 | 18 | Pastor Maldonado | Williams-Renault | 1:26.297 | 1.867 | 18 |
| 18 | 11 | Jules Bianchi | Force India-Mercedes | 1:26.630 | 2.200 | 21 |
| 19 | 21 | Vitaly Petrov | Caterham-Renault | 1:27.475 | 3.045 | 20 |
| 20 | 24 | Timo Glock | Marussia-Cosworth | 1:28.267 | 3.837 | 21 |
| 21 | 20 | Alexander Rossi | Caterham-Renault | 1:28.448 | 4.018 | 25 |
| 22 | 25 | Charles Pic | Marussia-Cosworth | 1:28.633 | 4.203 | 22 |
| 23 | 22 | Pedro de la Rosa | HRT-Cosworth | 1:29.107 | 4.677 | 19 |
| 24 | 23 | Dani Clos | HRT-Cosworth | 1:31.618 | 7.188 | 19 |