Le Monégasque, qui avait déjà dominé le premier roulage à la mi-journée, a récidivé et a cette fois devancé les Anglais Lando Norris (McLaren) et George Russell (Mercedes) de respectivement 103 et 106 millièmes de seconde.
L'Italien Kimi Antonelli (Mercedes), qui devrait, sauf catastrophe, être sacré champion du monde pour la première fois dimanche, a signé le quatrième chrono, devant les Red Bull du quadruple champion du monde néerlandais Max Verstappen et du Français Isack Hadjar.
Le Britannique Arvid Lindblad (Racing Bulls) a pris la septième place, devant le Français Pierre Gasly (Alpine), le Néo-Zélandais Liam Lawson (Racing Bulls) et l'Australien Oscar Piastri (McLaren).
Victime d'un problème moteur sur sa Ferrari, le septuple champion du monde anglais Lewis Hamilton n'a pu effectuer que 13 tours et a terminé 11ᵉ, devant le vétéran espagnol Fernando Alonso (Aston Martin), qui se montre de plus en plus aux portes du Top 10 ces dernières semaines.
Le troisième Français, Esteban Ocon (Haas), qui avait laissé sa monoplace au Japonais Ryo Hirakawa lors de la première séance d'essais, a réalisé le 13ᵉ temps, juste devant son coéquipier britannique Oliver Bearman.
La session a été marquée par une collision entre Verstappen et Lawson, chacun ne voulant pas laisser passer l'autre dans une guerre d'egos inutile. Les deux monoplaces ont été endommagées et un drapeau rouge a été brandi pour retirer les morceaux de carbone éparpillés sur la piste à la sortie de la chicane située au pied des gradins du Foro Sol.
Lawson, qui ne dispose toujours pas de contrat pour l'an prochain et reste sous la menace du Bulgare Nikola Tsolov, auteur d'un bon 12ᵉ chrono lors des premiers essais de la journée, pourrait perdre gros après cet incident évitable.
Les pilotes disposeront d'une troisième et dernière séance d'essais libres samedi en fin de matinée pour peaufiner leurs réglages en vue des qualifications prévues à partir de 15H00 locales (21H00 GMT, 22H00 en France).
2ᵉ séance d'essais libres :
Charles Leclerc (MON/Ferrari) 1:17.827
Lando Norris (GBR/McLaren-Mercedes) 1:17.930
George Russell (GBR/Mercedes) 1:17.933
Kimi Antonelli (ITA/Mercedes) 1:18.044
Max Verstappen (NED/Red Bull) 1:18.138
Isack Hadjar (FRA/Red Bull) 1:18.237
Arvid Lindblad (GBR/Racing Bulls-Red Bull) 1:18.389
Pierre Gasly (FRA/Alpine-Mercedes) 1:18.407
Liam Lawson (NZL/Racing Bulls-Red Bull) 1:18.455
Oscar Piastri (AUS/McLaren-Mercedes) 1:18.469
Lewis Hamilton (GBR/Ferrari) 1:18.512
Fernando Alonso (ESP/Aston Martin-Honda) 1:18.596
Esteban Ocon (FRA/Haas-Ferrari) 1:18.774
Oliver Bearman (GBR/Haas-Ferrari) 1:18.849
Nico Hülkenberg (GER/Audi) 1:19.023
Franco Colapinto (ARG/Alpine-Mercedes) 1:19.132
Carlos Sainz Jr (ESP/Williams-Mercedes) 1:19.248
Sergio Pérez (MEX/Cadillac-Ferrari) 1:19.406
Alexander Albon (THA/Williams-Mercedes) 1:19.578
Lance Stroll (CAN/Aston Martin-Honda) 1:19.631
Valtteri Bottas (FIN/Cadillac-Ferrari) 1:20.165
Gabriel Bortoleto (BRA/Audi) 1:20.174