Jeszcze przed rozpoczęciem sesji na końcu pit lane ustawił się sznur bolidów, na którego czele stanął Rio Haryanto, natomiast na jego końcu obaj reprezentanci Mercedesa na ultramiękkich oponach. Mimo to kierowcy nie otrzymali szansy na pokonanie mierzonego okrążenia, ponieważ po 30 sekundach w bolidzie Felipe Nasra doszło do widowiskowej awarii silnika spalinowego, która wymusiła na Brazylijczyku zatrzymanie swojego Saubera na torze, natomiast na sędziach wywieszenie czerwonej flagi.
Przerwa w jazdach nie trwała jednak długo i po sześciu minutach wznowiono sesję. Tym razem pierwsze na torze pojawiły się bolidy Haasa, natomiast za nimi byli Hamilton i Rosberg. Pierwsze rezultaty zawodników z czołówki były jednak dalekie od ideału i dopiero za drugim podejściem zameldowali się na mecie z konkurencyjnymi czasami.
Kolejna czerwona flaga pojawiła się na torze w Monte Carlo na ponad sześć minut przed końcem Q1. Jej sprawcą był Max Verstappen, który zahaczył prawym przednim kołem o barierkę przy wyjściu z zakrętu numer 15, po czym robił się na kolejnym wirażu. Dla Holendra była to o tyle dramatyczna sytuacja, ponieważ jego czas okrążenia nie przekroczył 107 procent i najpewniej zostanie dopuszczony do startu z przedostatniego pola.
Ostatecznie najlepszy czas wykręcił Sebastian Vettel, a w pierwszej piątce znaleźli się Hamilton, Rosberg, Ricciardo i Perez. Do Q2 z kolei nie awansowali siedemnasty Ericsson, osiemnasty Palmer, dziewiętnasty Haryanto, dwudziesty Wehrlein, a także Verstappen i Nasr.
Tak jak w Q1, kierowcy z czołówki zaczęli wykręcać konkurencyjne czasy dopiero na drugim mierzonym okrążeniu i na czele znalazł się Lewis Hamilton z 1:14,056, natomiast za nim Nico Rosberg ze stratą prawie pół sekundy, Daniel Ricciardo, Sebastian Vettel i zaskakująco szybcy reprezentanci Toro Rosso z Daniiłem Kwiatem na czele.
Dopiero pod koniec drugiej serii przejazdów udało się pobić rezultat Hamiltona, a kierowcą który tego dokonał był Nico Rosberg. Niemiec pokonał Brytyjczyka tylko o 0,013 sekundy, natomiast za duetem Mercedesa ukończyli Q2 Sebastian Vettel, Daniel Ricciardo i Kimi Raikkonen. Do finałowego segmentu czasówki nie dostali się odpowiednio Valtteri Bottas, Esteban Gutierrez, Jenson Button, Felipe Massa, Romain Grosjean i Kevin Magnussen.
Ostatnia część kwalifikacji zaczęła się od mocnego uderzenia. Lewis Hamilton na końcu alei serwisowej zgłosił swojemu zespołowi brak mocy, po czym został zepchnięty przez mechaników do garażu w celu naprawienia awarii.
Jako pierwszy czas okrążenia ustanowił Nico Hulkenberg, który wylegitymował się czasem 1:15,120, natomiast zawodnicy z czołówki zaprezentowali konkurencyjne osiągi dopiero za drugim podejściem. Na czele znalazł się Daniel Ricciardo ze świetnym 1:13,622, jako pierwszy pokonując barierę 1:14 w ten weekend. Zaraz po nim na drugie miejsce wskoczył Nico Rosberg z wynikiem 1:13,913, natomiast po uporaniu się z problemami technicznymi na tor wyjechał Hamilton.
Brytyjczyk swój najlepszy czas uzyskał dopiero podczas trzeciego mierzonego okrążenia i wystarczyło ono jedynie do wywalczenia drugiej linii za Nico Rosbergiem oraz Danielem Ricciardo, który zdobył pierwsze w karierze pole position. Czwarty był Sebastian Vettel, piąty Nico Hulkenberg, szósty Kimi Raikkonen z karą cofnięcia na starcie za wymianę przekładni, siódmy Carlos Sainz, ósmy Sergio Perez, dziewiąty Daniił Kwiat, a dziesiąty Fernando Alonso.
Pogoda na koniec sesji:
Temperatura toru: 43°C
Temperatura powietrza: 21°C
Prędkość wiatru: 2,2m/s
Wilgotność powietrza: 50%
Sucho
