Sebastian Vettel (Ferrari) fue el primero durante la segunda sesión con un tiempo de 1'12"720, y de esa forma bate el récord de la pista monegasca, al ser la vuelta más rápida dada hasta este momento, lo que hace prever que mañana durante la calificación se volverá a mejorar. El piloto de Ferrari fue 7 décimas más rápido que Lewis Hamilton durante la primera sesión, en la que se situó primero en la tabla de tiempos, mientras que por la tarde fue octavo. Daniel Ricciardo (Red Bull) se clasificó segundo a 4 décimas de Vettel seguido por Kimi Raikkonen (Ferrari) y los Toro Rosso de Daniil Kvyat y Carlos Sainz. Los Toro Rosso están mostrando muy buen ritmo en el circuito de Mónaco, ambos situados a 6 décimas de Sebastian Vettel. Los dos pilotos de Mercedes no pudieron repetir los buenos tiempos marcados por la mañana, y mientras Hamilton se clasificó octavo, Valtteri Bottas fue décimo.
La sesión tuvo que ser interrumpida cuando faltaba algo más de media hora para su finalización, después de que Lance Stroll (Williams) chocara contra las vallas de protección en la zona del Casino. Pero este no fue el único incidente, Esteban Ocon (Force India) chocó también las vallas antes de la llegada a Portier. Lo mismo le ocurrió a Marcus Ericsson, que no rodó por la mañana y por la tarde chocó también en la zona del Casino.
Clasificación 2ª sesión libre:
1 Sebastian Vettel Ferrari 1m12.720s - 38
2 Daniel Ricciardo Red Bull/Renault 1m13.207s 0.487s 35
3 Kimi Raikkonen Ferrari 1m13.283s 0.563s 46
4 Daniil Kvyat Toro Rosso/Renault 1m13.331s 0.611s 41
5 Carlos Sainz Toro Rosso/Renault 1m13.400s 0.680s 43
6 Max Verstappen Red Bull/Renault 1m13.486s 0.766s 36
7 Sergio Perez Force India/Mercedes 1m13.799s 1.079s 45
8 Lewis Hamilton Mercedes 1m13.873s 1.153s 31
9 Kevin Magnussen Haas/Ferrari 1m13.890s 1.170s 46
10 Valtteri Bottas Mercedes 1m13.902s 1.182s 39
11 Stoffel Vandoorne McLaren/Honda 1m13.946s 1.226s 42
12 Jenson Button McLaren/Honda 1m13.981s 1.261s 37
13 Felipe Massa Williams/Mercedes 1m14.003s 1.283s 46
14 Romain Grosjean Haas/Ferrari 1m14.022s 1.302s 44
15 Esteban Ocon Force India/Mercedes 1m14.093s 1.373s 47
16 Lance Stroll Williams/Mercedes 1m14.474s 1.754s 27
17 Nico Hulkenberg Renault 1m14.870s 2.150s 41
18 Jolyon Palmer Renault 1m15.616s 2.896s 8
19 Marcus Ericsson Sauber/Ferrari 1m15.691s 2.971s 32
20 Pascal Wehrlein Sauber/Ferrari 1m15.695s 2.975s 37