Ostatnia w tym sezonie sesja kwalifikacyjna zakończyła się w dramatyczny sposób, po tym jak awaria pompy paliwowej uniemożliwiła Michaelowi Schumacherowi ustanowienie czasu w finałowym bloku. W tej sytuacji pierwszą pozycję startową bez najmniejszych problemów wywalczył – ku wielkiej uciesze brazylijskiej publiczności – drugi kierowca Ferrari Felipe Massa. Dla Brazylijczyka jest to już trzecie pole position w karierze.

Włoska stajnia podobnie jak podczas porannych treningów dysponowała zdecydowanie najszybszy bolidem i zanosiło się na to, że znowu zobaczymy w pierwszym rzędzie dwa czerwony bolidy na starcie. Awaria pozbawiła jednak Schumachera możliwości przejechania nawet jednego okrążenia pomiarowego w trzecim bloku kwalifikacji i w tej sytuacji Niemiec swój 250 i zarazem ostatni wyścig Formuły 1 będzie musiał rozpocząć z 10 pozycji, mając niezbyt duże szanse na wygraną. Fernando Alonso (Renault) zakwalifikował się tymczasem na czwartej pozycji i może się już w zasadzie czuć dwukrotnym mistrzem świata. Robert Kubica zakwalifikował się na dziewiątej pozycji, uzyskując nieznacznie gorszy czas od swojego partnera z zespołu BMW Nicka Heidfelda.

W pierwszym bloku kwalifikacji Massa także jako jedyny zszedł poniżej granicy jednej minuty i 11 sekund, poprawiając dotychczasowy rekord toru Interlagos Rubensa Barrichello z 2004 roku o 0,003 sekundy. Michael Schumacher pojechał dosyć ostrożne i od swojego partnera okazał się wolniejszy o blisko sekundę, jednak mimo to uplasował się na drugiej pozycji – tuż przed swoim młodszym bratem Ralfem (Toyota) i Alonso. Kubica i Heidfeld w pierwszym bloku nie znaleźli się wśród 10 najszybszych kierowców, ale miejsca 11 oraz 14 i tak gwarantowały im awans do drugiego bloku. Tym niemniej okazali się wolniejsi od obydwu kierowców Toyoty, jako że Jarno Trulli uplasował się na szóstej pozycji.

Pierwszy blok nie przyniósł większych niespodzianek czy incydentów. Wśród sześciu najwolniejszych kierowców, którzy nie załapali się do drugiego bloku, znaleźli się kierowcy z zespołów Super Aguri i Spyker MF1, a także David Coulthard (Red Bull) i Scott Speed (Toro Rosso). Tylko Tiago Monteiro (Spyker MF1) nie zdołał zaliczyć okrążenia pomiarowego, popełniając błąd w środkowym sektorze toru, po którym wylądował na poboczu. Portugalczyk skorzysta jednak z kary nałożonej na Roberta Doornbosa (Red Bull) za wymianę silnika i wystartuje z przedostatniej pozycji. Coulthard ponownie okazał się wolniejszy od Christijana Albersa (Spyker MF1) i ostatni wyścig sezonu rozpocznie z 18 pozycji. Tymczasem obydwu kierowców pokonał Speed, zapewniając sobie 16 pozycję startową (po uwzględnieniu kary Doornbosa). Kierowcy Super Aguri Takuma Sato i Sakon Yamamoto wystartują kolejno z 19 i 20 pozycji.

W drugim bloku kierowcy Ferrari zamienili się miejscami i tym razem najszybszy okazał się Michael Schumacher, wykręcając rewelacyjny czas 1:10,313. Tym samym Niemiec poprawił rekord toru o ponad 0,3 sekundy, ale z uwagi na fakt, że czasy po drugim bloku także są zerowane, oficjalnym rekordem nadal pozostaje rezultat Barrichello z 2004 roku. Massa do swojego partnera stracił blisko pół sekundy i uplasował się na drugiej pozycji, mając za swoimi plecami Alonso. Ponadto w pierwszej dziesiątce znaleźli się kierowcy z zespołów Toyota i BMW, a także Giancarlo Fisichella (Renault) i Kimi Raikkonen (McLaren). Kubica ponownie okazał się nieznacznie szybszy od swojego partnera Heidfelda, który jako ostatni załapał się do finałowego bloku kwalifikacji.

Z dalszej rywalizacji odpadli tymczasem obydwaj kierowcy Williamsa Mark Webber i Nico Rosberg (pozycje startowe 11 i 13), a także Pedro de la Rosa (McLaren), Jenson Button (Honda), Doornbos, Vitantonio Liuzzi (Toro Rosso). De la Rosa, dla którego może to być ostatni występ w kwalifikacjach Formuły 1, drugi raz z rzędu nie załapał się do finałowego bloku i wyścig będzie musiał rozpocząć z 12 pozycji. O ile w przypadku Hiszpana przyczyną słabego występu był błąd kierowcy na najszybszym okrążeniu, o tyle Button szansę na załapanie się do 10 najszybszych kierowców stracił ze względu na problemy z elektroniką bolidu. W tej sytuacji Brytyjczyk będzie musiał wystartować dopiero z 14 pozycji. Liuzzi dzięki karze nałożonej na Doornbosa wyścig rozpocznie z 15 pozycji.

Trzeci blok rozpoczął się od problemów Michaela Schumachera, który po przejechaniu jednego wolnego okrążenia od razu powrócił do boksów i już więcej nie pojawił się na torze. Awarii uległa jednak tylko pompa paliwowa, a więc obędzie się bez wymiany silnika. Tym niemniej wygranie wyścigu z 10 pozycji będzie bardzo trudne. W tej sytuacji Massa stoi przed szansą wygrania domowego wyścigu. Jeśli mu się uda, będzie pierwszym Brazylijczykiem po Ayrtonie Sennie, który triumfuje przed własną publicznością na torze Interlagos.

Najszybszym kierowcą na oponach Michelin okazał się Raikkonen, mając ponad pół sekundy straty do zdobywcy pole position. Tym samym Fin swój ostatni wyścig w barwach McLarena rozpocznie z pierwszego rzędu. Wraz z Alonso z trzeciego rzędu wystartuje Trulli, natomiast czwarty rząd utworzą Barrichello i Fisichella. Ralf Schumacher także okazał się szybszy od obydwu kierowców BMW, a więc Toyota stoi przed szansą wywalczenia piątej pozycji w klasyfikacji konstruktorów, o ile w wyścigu także okaże się skuteczniejsza od stajni Roberta Kubicy.