Sebastian Vettel bem tentou mas não conseguiu superar a marca conseguida por Valtteri Bottas na fase matinal do terceiro dia de testes em Barcelona. O alemão da Ferrari conseguiu baixar a sua marca, mas ficou a mais de duas décimas do finlandês da Mercedes. Contudo Vettel completou 139 voltas, ainda que a fiabilidade do Ferrari SF70H não tenha ficado completamente comprovada, já que a quatro minutos do final da sessão parou a meio da reta da meta. Ainda assim o germânico foi o único a rodar abaixo de 1m21s – para além de Bottas.
Daniel Ricciardo ficou com a terceira marca do dia, ainda assim bem longe dos dois homens que dominaram a tabela de tempos. Aos comandos do Red Bull RB14 o australiano completou 70 voltas, bem mais do que Jolyon Palmer, que ficou com o quarto registo do dia, com 51 voltas completadas apesar da saída de pista que sofreu na sessão matinal. Nico Hulkenberg rendeu-o no Renault RS17 da parte da tarde e efetuou 42 voltas obtendo a quinta marca do dia.
Marcus Ericsson esteve aos comandos do Sauber C36 durante toda a jornada, perfazendo 123 voltas, a melhor das quais lhe conferiu o sexto tempo, antecedendo Lewis Hamilton, que rendeu Bottas e realizou 95 voltas, permitindo à Mercedes ultrapassar os 2000 km percorridos nestes ensaios. Completaram o top dez Romain Grosjean – que no Haas VF-17 só completou 55 voltas – Lance Stroll, que conseguiu realizar 98 voltas no Williams FW40 apesar de nova saída de pista, e Fernando Alonso, que no McLaren MCL32 totalizou 72 voltas.
Tempos do terceiro dia
1º Valtteri Bottas (Mercedes) 1m19,705s – 75 voltas
2º Sebastian Vettel (Ferrari) 1m19,952s – 139
3º Daniel Ricciardo (Red Bull) 1m21,153s – 70
4º Jolyon Palmer (Renault) 1m21,396s – 51
5º Nico Hulkenberg (Renault) 1m21,971s – 42
6º Marcus Ericsson (Sauber) 1m21,824s – 123
7º Lewis Hamilton (Mercedes) 1m22,090s – 95
8º Romain Grosjean (Haas) 1m22,118s – 55
9º Lance Stroll (Williams) 1m22,351s – 98
10º Fernando Alonso (McLaren) 1m22,598s – 72
11º Carlos Sainz Jr (Toro Rosso) 1m23,540s – 32
12º Alfonso Celis (Force India) 1m23,568s – 69
13.º Daniil Kvyat (Toro Rosso) 1m23,953s – 31
