La sesión arrancó muy suave, ya que todos los pilotos se dedicaban a realizar una primera vuelta de instalación para probar por una parte la pista y por otra el comportamiento del monoplaza, así durante al menos 20-25 minutos. Posteriormente empezó la acción de verdad, y aunque hubo tráfico intenso en toda la hora y media, los tiempos empezaron a caer progresivamente, como es de esperar en un pista urbana.
El primero en marcar el ritmo fue el brasileño Felipe Massa, que se marcó dos vueltas rápidas consecutivas muy buenas, la primera parando el reloj en 1.16.997, y la segunda en 1.16.746, cuando todavía quedaban 51 minutos para terminar. Esto sin duda espoleó a Fernando, que a media hora superó a su compañero de equipo y establecía como mejor tiempo un 1.16.517. Eso sí, no sin sobresaltos ya que antes de este tiempo, se vio cómo besaba el muro en la curva Anthony Noghes, previa la recta de meta.
Los tiempos bailaban en torno al 1.16, y no se sabía a ciencia cierta quien podría imponerse, pero entonces aparecía en los monitores de tiempos el color morado acompañando a Alonso, quien después del 16.5 anterior marcó un 16.3 para calentar antes de dejar las cosas claras y ponerse líder destacado con el 15.927 final, a 20 minutos del final.
Entre medio, hubo otros sobresaltos, como una mini excursión de Webber por la 'escapatoria' de la Nouvelle Chicane, el casi accidente de Karun Chandhok, quien se quedó muy cerca de impactar contra las barreras en Massenet, y el golpe que se llevó el Sauber de Kamui Kobayashi tras comerse un piano de la chicane de la Piscina e irse al muro, cuando el tiempo ya se acercaba al 0.Sebastian Vettel se activó a poco de acabar y empezó a marcar tiempos aceptables, y en su mejor intento, el que al final lo colocó segundo, venía marcando el mejor tiempo en los dos primeros sectores, pero al final tuvo que conformarse con clavar el reloj en 1.16.000, 73 milésimas detrás de Alonso.
En cuanto al resto de pilotos, Kubica acabó tercero, a 16 milésimas de Vettel, Mark Webber cuarto con quejas por tráfico, Felipe Massa quinto y Michael Schumacher sexto, por delante de los McLaren, el Force India de Adrian Sutil y el suizo de Toro Rosso Sebastien Buemi.
Por último, cabe destacar que entre los equipos nuevos, el piloto más rápido fue el alemán de Virgin Timo Glock, quien superó a los dos Lotus.
Mónaco 2010