Comme prévu, les Ferrari ont dominé la première séance d’essais libres du Grand Prix d’Espagne, Kimi Räikkönen et Felipe Massa étant les seuls pilotes à descendre sous la 1:21. La température dans l’air et au sol étaient assez fraîches malgré le soleil et l’absence de vent – 18 et 23° au début de la séance - et la piste assez sale n'offrait très peu de grip. Ayant effectué quatre jours d’essai en Catalogne la semaine passée, les équipes se sont concentrées sur l’adaptation des réglages de la voiture aux conditions météorologiques et de piste, forcément différentes de celles qui avaient prévalu lors des essais privés.

Le premier pilote, Kazuki Nakajima, a attendu trente minutes avant de s’élancer pour un tour rapide. Le Japonais a réalisé un temps à trois secondes de ceux obtenus lors de la dernière journée de tests. Heikki Kovalainen est sorti ensuite et améliore de deux secondes le chrono du pilote Williams, avant d’être délogé de la première place par son coéquipier. Enchaînant sept tours rapides, Lewis Hamilton s’empare du meilleur chrono, en 1:21.192, devançant Kovalainen, Nick Heidfeld et Jarno Trulli, auteur d’une sortie de piste quelques minutes auparavant.

A la mi-séance, alors que la température au sol a grimpé de 3°, Räikkonen déclenche à son tour le chronomètre, et boucle son premier tour rapide à 0,8 seconde du pilote McLaren. Deuxième tentative et il se rapproche à 0,2 seconde, avant de se hisser en haut de la feuille de temps, premier pilote à passer sous la barre de la 1:21. Il signe son meilleur temps, qui restera aussi le meilleur de la séande, en 1:20.649, au bout de 17 tours. Il améliore le temps de la pole position établi en 2007 par Felipe Massa de près de 0,8 seconde.

Alors que le Finlandais vient de démontrer l’efficacité de la Ferrari à ses adversaires, c’est  le Brésilien qui s’élance en piste, attaquant très fort dès les premiers mètres. Il s’empare du meilleur temps dans le deuxième secteur mais part en tête-à-queue à l’entame du troisième, après être rentré trop rapidement dans un virage. Il repart mais se trouve ralenti par une monoplace dans son deuxième tour rapide, avant de réaliser un temps à 0,288 seconde du leader du championnat. Dans le tour suivant, il sort une nouvelle fois de la piste. Il finit en 2^e position, à seulement 0,050 seconde de Räikkönen, après avoir bouclé neuf tours.

A la fin de la séance, Robert Kubica parvient à intercaler sa BMW entre la McLaren de Hamilton, reléguée à 0,5 seconde des Ferrari, et celle de Kovalainen. Fernando Alonso finit au 6^e rang, devant son coéquipier Nelson Piquet Jr, preuve des progrès de Renault. David Coulthard occupe la 8^e place et précède Nick Heidfeld et Jenson Button.

Sébastien Bourdais termine 19^e, devant Sebastian Vettel, tandis que les Super Aguri, absentes des essais privés, ont bouclé une dizaine de tours.