Michael Schumacher (Ferrari) był zdecydowanie najszybszym kierowcą podczas sesji kwalifikacyjnej do Grand Prix Kanady 2001 i z dwunastu przewidzianych do przejechania okrążeń wykorzystał tylko siedem, z czego w sumie ukończył tylka dwa okrążenia pomiarowe. Przez pierwsze 20 minut na torze nie działo się nic specjalnie ciekawego. David Coulthard (McLaren) był jednym z pierwszych kierowców z czołówki, który ukończył okrążenie pomiarowe i uzyskał najlepszy czas, jednak kiedy na torze pojawił się Michael Schumacher było już wiadomo, że to właśnie on będzie dyktował warunki. Mika Hakkinen (McLaren) na pierwszym okrążeniu pomiarowym, które dało mu zaledwie szóstą pozycję startową uszkodził swój bolid i od tego momentu musiał korzystać z zapasowego. Sesja ta była aż dwukrotnie przerywana. Pierwsza przerwa nastąpiła po upływie 40 minut, kiedy to Rubens Barrichello (Ferrari) stracił panowanie nad bolidem podczas pokonywania szykany prowadzącej na prostą startową i rozbił się na bandzie. Cztery minuty później sesja została wznowiona i wtedy właśnie Michael Schumacher przejechał okrążenie z czasem minuta i 15.782 sekundy zagwarantowując sobie w ten sposób pierwszą pozycję startową.

Dwie minuty przed końcem sesji nastąpiła druga przerwa spowodowana również wypadkiem w tym samym miejscu toru co wcześniej, tyle że tym razem rozbił się kierowca z zespołu Sauber – Nick Heidfeld. Z uwagi na niewielką ilość czasu pozostałą do końca sesji, po ponownym wznowieniu na tor w popłochu wyjechała grupa kierowców, która liczyła na ewentualne poprawienie rezultatu. Wśród tych kierowców nie było jednak Michaela Schumachera, gdyż Niemiec doskonale zdawał sobie sprawę, iż ukończenie okrążenia pomiarowego w takich warunkach będzie bardzo trudne. Niemniej jednak Coulthard zdołał poprawić swój czas i w rezultacie uzyskał trzecią pozycję startową. Swojego czasu w tym momencie co prawda nie zdołał poprawić Ralf Schumacher (Williams), jednak mimo to utrzymał drugą pozycję startową, chociaż był wolniejszy od starszego brata – Michaela o ponad pół sekundy. Najbardziej niezadowolony z rozwoju wypadków był kierowca z zespołu Jordan – Jarno Trulli, który stracił szansę na obronę trzeciej pozycji i ostatecznie wyścig rozpocznie z czwartego miejsca.

Na piątej pozycji zakwalifikował się Barrichello, natomiast szósty czas uzyskał Olivier Panis. Jest to jak do tej pory najwyższa pozycja startowa Francuza w tym sezonie, tymczasem drugi kierowca z zespołu British American Racing – występujący przed własną publicznością Jacques Villeneuve był wolniejszy od Panisa o ponad 0.2 sekundy i wystartuje z dziewiątej pozycji. Oprócz Panisa, najwyższą pozycję startową uzyskał również tegoroczny debiutant – Kimi Raikkonen (Sauber), który był nawet szybszy od dwukrotnego mistrza świata – Hakkinena. Drugi kierowca z zespołu Williams – Juan Pablo Montoya był wolniejszy od Ralfa Schumachera o blisko sekundę, co dało mu 10 pozycję startową, natomiast z jedenastej pozycji w niedzielnym wyścigu wystartuje Heidfeld.

Niestety zabrakło podczas tej sesji kwalifikacyjnej Heinza-Haralda Frentzena, ponieważ Niemiec nie czuł się najlepiej po wypadku, który przydarzył mu się podczas piątkowej sesji treningowej i dlatego zespół Jordan w Grand Prix Kanady drugi bolid zdecydował się powierzyć aktualnemu kierowcy testowemu, którym jest Ricardo Zonta. Brazylijczyk zakwalifikował się na 12 pozycji i jeśli wziąć pod uwagę poprzedni sezon, w którym reprezentował barwy zespołu BAR, to jest to w miarę przyzwoity rezultat. Jos Verstappen (Arrows) był trzecim i ostatnim kierowcą, który podczas tej sesji kwalifikacyjnej uzyskał najwyższą pozycję startową w tym sezonie – 13.

Dopiero 15 czas uzyskał kierowca, który zajął trzecie miejsce w poprzednim wyścigu (Grand Prix Monako) – Eddie Irvine. Lepszy o jedną pozycję rezultat uzyskał nawet drugi kierowca z zespołu Jaguar – Pedro de la Rosa. Wygląda na to, że zmiany, jakie poczynił ten zespół w konstrukcji swoich bolidów były dobre dla niezbyt szybkiego toru w Monte Carlo, natomiast na torze Gillesa Villeneuve'a na niewiele się zdały. Podobnie mają się też sprawy z zespołami Benetton i Prost. Fernando Alonso (Minardi) także nie zaliczy tej sesji kwalifikacyjnej do zbyt udanych, ponieważ nie dość, że uzyskał dopiero 21 czas, to jeszcze został on anulowany przez sędziów za niezgodny z przepisami przedni spojler i w związku z tym Hiszpan będzie musiał startować z ostatniej pozycji.