Fernando Alonso, in stato di grazia, ha monopolizzato anche la seconda sessione delle prove libere,  non valide per lo schieramento, confermando così l’adattabilità della Ferrari F10 al circuito cittadino di Montecarlo. Lo spagnolo ha ottenuto il suo giro migliore con il tempo di 1’14”904, soltanto mezzo secondo superiore al record del tracciato stabilito nel 2004 da un altro ferrarista, Michael Schumacher. Alonso, che ha utilizzato nel suo passaggio migliore le Bridgestone super morbide, si è messo dietro Nico Rosberg con la Mercedes, staccato di un decimo, e Sebastian Vettel, che con la Red Bull-Renault ha accusato uno svantaggio di poco meno di due decimi di secondo. Alle spalle del tedesco si è classificato l’altro ferrarista, Felipe Massa, il cui ritardo da Alonso è stato di due decimi; il brasilinao, verso la fine della sessione, è arrivato anche lungo alla curva di Santa Devota, dopo la retta di partenza-arrivo. Seguono nell’ordine Schumacher a 0”239, Robert Kubica a 0”288, Lewis Hamilton, staccato di 0”345, e Adrian Sutil a 0”556. Alonso ha percorso 33 giri, Rosberg 37, Vettel 45, Massa 42, Schumacher 36,  Kubica 38. Negli ultimi dieci minuti della sessione ha cominciato a piovigginare leggermente.

 I tempi della seconda sessione di prove libere

1.  Alonso         Ferrari                 1’14”904
 2.  Rosberg        Mercedes                 a 0”109  
 3.  Vettel         Red Bull-Renault         a 0”195
 4.  Massa          Ferrari                  a 0”216  
 5.  Schumacher     Mercedes                 a 0”239 
 6.  Kubica         Renault                  a 0”288
 7.  Hamilton       McLaren-Mercedes         a 0”345 
 8.  Sutil          Force India-Mercedes     a 0”556 
 9.  Button         McLaren-Mercedes         a 0”715
10.  Webber         Red Bull-Renault         a 0”716   
11.  Petrov         Renault                  a 0”842 
12.  Buemi          Toro Rosso-Ferrari       a 1”372
13.  Hulkenberg     Williams-Cosworth        a 1”444
14.  Barrichello    Williams-Cosworth        a 1”618
15.  Liuzzi         Force India-Mercedes     a 1”624 
16.  de la Rosa     Sauber-Ferrari           a 1”695   
17.  Kobayashi      Sauber-Ferrari           a 1”914
18.  Alguersuari    Toro Rosso-Ferrari       a 2”119
19.  Kovalainen     Lotus-Cosworth           a 3”280   
20.  di Grassi      Virgin-Cosworth          a 3”574 
21.  Trulli         Lotus-Cosworth           a 3”763 
22.  Glock          Virgin-Cosworth          a 3”817 
23.  Chandhok       Hispania-Cosworth        a 5”409   
24.  Senna          Hispania-Cosworth        a 7”244