La deuxième séance d'essais libres va permettre aux pilotes de peaufiner leurs réglages pour ce Grand Prix du Portugal avec un point de comparaison avec la séance matinale.

Cette séance verra l'introduction des pneus prototypes Pirelli pour 2021 et pour la première demi-heure de cette session. Les pneus Pirelli sont donc non-marqués et ils sont distribués aléatoirement aux pilotes avec un panachage de 8 à 10 variations de dureté des gommes. L'air ambiant est à 21°C, la piste affiche 36°C, aucun risque de pluie de prévu.

Portimão, EL2

La totalité des pilotes sont en piste avec ces pneus prototypes Pirelli, certaines s'offrent des excursions hors-piste, comme Grosjean qui a pu tester les bacs à graviers jonchés des gros cailloux, Sergio Pérez s'est aussi offert un tête-à-queue. Esteban Ocon a pu reprendre la piste, lui qui, lors de la fin de la première séance fut victime d'une fuite d'huile.
Difficile d'interpréter ce qu'à proposé Pirelli comme gommes, puisqu'il s'agissait d'un test à l'aveugle pour les écuries. Max Verstappen s'est hissé en tête de la hiérarchie devant Bottas et Leclerc alors que la demi-heure arrive à son terme et les pilotes vont chausser les pneus conventionnels de 2020.

Valtteri Bottas s'octroie le meilleur temps en pneus Soft (rouge) en 1'17"940, une demi-seconde de mieux que Verstappen. Les Ferrari sont aux avant-postes avec Leclerc et Vettel mais elles naviguent quand même à 0"9 et 1"2 de la plus rapide des Mercedes. Drapeau Rouge : L'AlphaTauri de Pierre Gasly provoque à 45 minutes du damier une interruption de la séance, des grandes flammes s'échappe de son capot moteur.

La séance repasse au vert à 16h01 (heure locale), il restera moins de 30 minutes dans cette session. La séance n'aura pas duré bien longtemps, Max Verstappen à l'attaque au DRS sur Lance Stroll, harponne le canadien au premier virage. Ce dernier a fait mine de ne pas voir son adversaire, un accrochage stupide en essais libres, deuxième Drapeau Rouge, et enquête des commissaires.

Avec ces interruptions de séance, cela ampute fortement le roulage des écuries qui n'ont pas simulé les long relais. La séance repartira pour les 8 dernières minutes, la plupart des pilotes choisissent des pneus Soft (rouge).

Les ultimes boucles vont permettre aux pilotes de se rassurer dans cette séance trop longtemps paralysée. Daniel Ricciardo a repris la piste alors qu'il pointait toujours au dernier rang, l'australien remonte au 12e rang à une minute du damier. Carlos Sainz s'intercale entre les deux Ferrari en 4e position et Norris termine cette session en troisième position, les McLaren sont toujours à la lutte avec les Renault et les Racing Point au classement des constructeurs.