El piloto alemán logró sacar mejor provecho de los neumáticos súper blandos, los cuales por fin hicieron su aparición sobre el trazado monegasco para lograr un excelente giro en la parte final de la sesión, al parar el cronómetro en 1:16.143. Así fue como Vettel logró derrotar al dúo de Mercedes, superando a Nico Rosberg por dos décimas y a Lewis Hamilton por medio segundo.
A pesar de que Pirelli anunció con bombo y platillo las cualidades de su nuevo compuesto, los pilotos sufrieron mucho con la falta de agarre, por lo que las cosas en la FP3 se definirían a favor de aquel que lograra encontrar la temperatura óptima en una vuelta lanzada, situación que se le presentó a Vettel, quien terminó así las prácticas con un buen golpe anímico. Además, logró quitar el mal sabor de boca a Ferrari, luego de que el auto de Kimi Raikkönen terminara anticipadamente la sesión al impactarse contra el muro.
Por más que lo intentaron, los pilotos de Mercedes no lograron batir el registro de Sebastian, pero fue Nico quien más se acercó, mientras que Lewis fue el que menos pudo contrarrestar la falta de agarre de las llantas, quejándose amargamente por ello.
Daniel Ricciardo para Red Bull y Carlos Sainz para Toro Rosso, terminaron en el cuarto y quinto puesto respectivamente, a un segundo del tiempo del líder.
Completando de manera satisfactoria todo el programa que tenían preparado, el equipo Force India obtuvo información vital para enfrentar más tarde la calificación. Sergio “Checo” Pérez finalizó la sesión en el puesto número 11, mientras que Nico Hulkenberg lo hizo el décimo tercer lugar.
