Sous la chaleur italienne (31 degrés dans l'air, plus de 50 degrés sur la piste), le Monégasque a devancé son coéquipier Lewis Hamilton (Ferrari) et un autre Britannique, George Russell (Mercedes), de respectivement 173 et 204 millièmes de seconde.
Le Néo-Zélandais Liam Lawson, qui remplace pour la deuxième fois consécutive le Français Isack Hadjar, blessé au poignet gauche, dans le baquet de la Red Bull, a réalisé un prometteur quatrième chrono, devant le leader italien du championnat du monde, Kimi Antonelli (Mercedes).
Le champion du monde en titre anglais Lando Norris (McLaren), vainqueur des deux derniers Grands Prix en Hongrie et aux Pays-Bas, a signé le sixième temps, devant son compatriote Arvid Lindblad (Racing Bulls), le Brésilien Gabriel Bortoleto (Audi) et l'Argentin Franco Colapinto (Alpine).
Le Top 10 est complété par l'Estonien Paul Aron (Alpine), qui avait pris place dans le baquet du Français Pierre Gasly et a créé la surprise en devançant notamment l'Australien Oscar Piastri (McLaren).
Les rookies britannique Luke Browning (Williams) et japonais Ayumu Iwasa (Red Bull) ont réalisé respectivement les 15ᵉ et 17ᵉ chronos. Malchanceux, l'Américain Colton Herta (Cadillac) n'a pu faire que cinq tours avant d'avoir un problème technique qui a provoqué un drapeau rouge.
Le Français Esteban Ocon (Haas), qui ne dispose pas du moteur Ferrari amélioré dans sa monoplace contrairement à son coéquipier britannique Oliver Bearman (la Scuderia n'a fourni qu'un seul nouveau moteur à Haas), a réalisé le 18e temps contre le 14e pour son voisin de garage.
Les pilotes disposeront d'une deuxième séance d'essais libres ce vendredi en fin d'après-midi pour continuer à parfaire leurs réglages en vue de la qualification samedi.
1re séance d'essais libres :
Charles Leclerc (MON/Ferrari) 1:23.008 (29 tours)
Lewis Hamilton (GBR/Ferrari) 1:23.181 (26)
George Russell (GBR/Mercedes) 1:23.312 (27)
Liam Lawson (NZL/Red Bull) 1:23.433 (26)
Kimi Antonelli (ITA/Mercedes) 1:23.644 (27)
Lando Norris (GBR/McLaren-Mercedes) 1:23.719 (26)
Arvid Lindblad (GBR/Racing Bulls-Red Bull) 1:23.802 (29)
Gabriel Bortoleto (BRA/Audi) 1:24.006 (21)
Franco Colapinto (ARG/Alpine-Mercedes) 1:24.028 (27)
Paul Aron (EST/Alpine-Mercedes) 1:24.177 (23)
Oscar Piastri (AUS/McLaren-Mercedes) 1:24.184 (26)
Yuki Tsunoda (JPN/Racing Bulls-Red Bull) 1:24.571 (27)
Nico Hülkenberg (GER/Audi) 1:24.626 (27)
Oliver Bearman (GBR/Haas-Ferrari) 1:24.646 (28)
Luke Browning (GBR/Williams-Mercedes) 1:24.740 (25)
Carlos Sainz Jr (ESP/Williams-Mercedes) 1:24.827 (25)
Ayumu Iwasa (JPN/Red Bull) 1:24.873 (24)
Esteban Ocon (FRA/Haas-Ferrari) 1:25.852 (26)
Valtteri Bottas (FIN/Cadillac-Ferrari) 1:25.984 (27)
Lance Stroll (CAN/Aston Martin-Honda) 1:26.066 (23)
Fernando Alonso (ESP/Aston Martin-Honda) 1:26.072 (21)
Colton Herta (USA/Cadillac-Ferrari) 1:29.922 ( 5)