Al comienzo de la sesión de una hora, Nyck de Vries lideró al pelotón fuera de boxes, haciendo funcionar un gran dispositivo de medición aerodinámica detrás de las ruedas delanteras del Aston Martin de Sebastian Vettel.
Cuando el campeón de Fórmula E de 2021 entró en boxes antes de establecer una vuelta cronometrada, lo que no haría hasta cerca de la mitad del camino mientras Aston se concentraba en la recopilación de datos de carga aerodinámica desde el principio, Kevin Magnussen de Haas estableció el punto de referencia del primer lugar en 1m27.185s.
Esto fue superado rápidamente por una serie de tiempos más rápidos, con Sainz, Esteban Ocon y Sergio Pérez disfrutando breves períodos en la parada superior mientras el pelotón usaba una variedad de compuestos de neumáticos durante la carrera inicial.
Al final de las carreras de apertura, Verstappen ocupó el primer lugar por primera vez con un tiempo de 1:25.830 con los neumáticos duros.
Pérez luego se adelantó con un tiempo de 1m25.026s, también en la goma de paredes blancas, antes de que Fernando Alonso se colocara primero la próxima vez gracias a sus 1m24.935s también en las superficies duras.
La carrera inicial de Verstappen en su primera serie de carreras duras continuó y terminó los primeros 10 minutos en primer lugar gracias a su 1m23.449s, que superó dos veces más antes de que hubiera una pausa en la actividad antes de las simulaciones de clasificación de apertura, el punto de referencia hasta 1m22.853s.
Yuki Tsunoda había sido el primer piloto en completar un vuelo con los blandos antes de la pausa alrededor de los 20 minutos, pero terminó a más de un segundo del mejor tiempo de Verstappen en los duros.
Cuando la acción volvió a calentarse justo antes de la mitad de la carrera, Leclerc lideró a los favoritos al salir con los blandos e inmediatamente le quitó el primer puesto a Verstappen con un tiempo de 1:22.410.
Los pilotos de Red Bull salieron con los blandos unos minutos más tarde, con el primer esfuerzo aéreo de Pérez llegando a más de un segundo del mejor de Leclerc.
Verstappen, que tenía un pequeño bloqueo en su vuelta de salida con sus nuevos blandos en la primera chicane de la pista, parecía listo para superar el tiempo de Leclerc antes de encontrarse con el tráfico en el sector final.
Lando Norris estaba a más de cuatro segundos del ritmo aún con los neumáticos duros cuando Verstappen lo alcanzó justo antes de la chicane de Ascari y el británico no se apartó del camino del Red Bull y lo llevó a la meta.
Allí, Verstappen mejoró su mejor marca personal para ubicarse en segundo lugar, pero perdió 0,7 segundos después de McLaren para pasar de estar 0,3 segundos por encima de Leclerc antes de alcanzar a Norris a 0,4 segundos por detrás.
Los autos Mercedes fueron los siguientes en probar los blandos, con Russell terminando 0.5 segundos detrás de Leclerc en tercer lugar después de tener que pasar por varios autos lentos en la recta trasera al final de su vuelta.
La primera carrera de Hamilton con los blandos inicialmente lo dejó solo séptimo y un poco más lento que Leclerc, ya que tuvo que tomar grandes resbalones al salir de la segunda chicana y en medio del complejo Ascari.
Russell luego completó una segunda carrera con los blandos para adelantarse a Verstappen y cerca de 0,279 s más lento que Leclerc.
Hamilton también degradó a Verstappen con un tiempo de 1m22.831s, después de que Sainz hiciera un tiempo de solo 0.077s más lento que su compañero de equipo.
Sainz había estado ejecutando un plan compensado en comparación con Leclerc después de que Ferrari tuvo que trabajar en su F1-75 en boxes después de las primeras vueltas, con el español enviado nuevamente para una carrera con mucho combustible en los duros mientras Leclerc estaba poniendo su Vuelta voladora en los blandos.
Pero los 1:22.487 de Sainz casi igualaron el tiempo de Leclerc cuando finalmente pudo completar una carrera de simulación de clasificación inicial justo antes de que comenzara el último cuarto de la sesión.
Verstappen volvió a salir con los blandos durante las etapas finales, pero solo completó una carrera con alto nivel de combustible muy lejos del ritmo, por lo que se consolidó su resultado en el quinto lugar.
Ocon terminó sexto por delante de Tsunoda, cuya posterior carrera posterior con los blandos significó que se acercó a 0.850s de Leclerc.
Valtteri Bottas y Daniel Ricciardo cerraron el top 10, con Norris en el puesto 16 en el otro McLaren.
De Vries terminó con el 19º mejor tiempo por delante del piloto de Williams, Nicholas Latifi, y el novato de Aston tuvo una breve escapada a través de la grava de Ascari durante un vuelo tardío.
Varios equipos, incluido Red Bull, ejecutaron diferentes especificaciones de alerón trasero cuando comenzaron a trabajar en la mejor configuración para las largas rectas de Monza.
El alerón trasero de Pérez también fue visto oscilando salvajemente mientras corría por la recta principal durante las primeras vueltas, con Red Bull trabajando en el problema, que también apareció en las primeras rondas de la temporada, durante el resto de la sesión.