Setelah mengalami kecelakaan di FP1, Charles Leclerc berhasil mengantarkan Ferrari ke posisi teratas pada sesi latihan kedua (FP2) di Grand Prix Azerbaijan. Leclerc mencatatkan waktu putaran tercepat dengan ban lunak, hanya 0,006 detik lebih cepat dari Sergio Perez dari Red Bull, yang menunjukkan performa menjanjikan untuk mengatasi penurunan performa terakhirnya.
Meskipun mengalami insiden di FP1 yang membuatnya menabrak penghalang di Tikungan 15, Leclerc melanjutkan petualangannya di sesi kedua dan berhasil menghindari benturan dengan dinding.
Lewis Hamilton mencatat waktu ketiga tercepat untuk Mercedes, hanya terpaut 0,066 detik dari calon rekan setimnya di Ferrari, sementara Carlos Sainz menempati posisi keempat dengan selisih 0,466 detik. Oscar Piastri dari McLaren melengkapi posisi lima besar.
Max Verstappen, pemimpin klasemen kejuaraan, yang memimpin catatan waktu di FP1, berakhir di posisi keenam dengan selisih setengah detik. Pembalap asal Belanda tersebut hampir mengalami kecelakaan ketika mengunci roda dan keluar di Tikungan 5, nyaris menabrak dinding.
Lance Stroll dari Aston Martin berada di posisi ketujuh, sementara George Russell berada di antara dua pembalap Haas di posisi kesembilan, dengan Nico Hulkenberg di posisi kedelapan dan Oliver Bearman berhasil masuk ke sepuluh besar.
Lando Norris, yang diharapkan menjadi salah satu pesaing kuat kejuaraan, hanya berada di posisi ke-17 setelah putaran satu-satunya dengan ban lunak terganggu oleh Pierre Gasly yang bergerak lambat di tikungan cepat menuju lintasan utama.
Berbeda dengan sesi latihan pembukaan pada Jumat yang kacau dan diwarnai tiga bendera merah, FP2 berjalan tanpa gangguan, meskipun beberapa pembalap hampir mengenai penghalang.