El cuádruple campeón del mundo dominó la sesión al realizar una crono de 1:23.931 superando en 127 milésimas al holandés Max Verstappen (Red Bull).
El finlandés Vatteri Bottas, compañero de escudería de Hamilton, cayó al tercer lugar respecto a la primera sesión de entrenamientos libres. Los dos Ferrari de Kimi Räikkönen y Sebastian Vettel quedaron cuarto y quinto, respectivamente.
En cuanto a McLaren, que inicia en Australia su andadura con motor Renault tras romper su asociación con Honda, tuvo unos problemas de fiabilidad al principio, pero el español Fernando Alonso terminó la sesión en octavo lugar, dos puestos por delante de su compañero, el belga Stoffel Vandoorne.
El otro español de la parrilla, Carlos Sainz Jr, quedó undécimo al volante de su Renault, por delante del mexicano Sergio Pérez, piloto de Force India.
El francés Romain Grosjean confirmó las promesas de la escudería estadounidense Haas, vislumbradas en las pruebas de pretemporada en Barcelona, al lograr el sexto tiempo por delante del australiano Daniel Ricciardo (Red Bull).
La tercera y última sesión de libres tendrá lugar el sábado, antes de las clasificaciones.
Resultados de la 2ª tanda de ensayos libres:
Lewis Hamilton (GBR/Mercedes) 1:23.931 (velocidad media: 227,458 km/h)
Max Verstappen (NED/Red Bull-TAG Heuer) 1:24.058
Valtteri Bottas (FIN/Mercedes) 1:24.159
Kimi Raikkonen (FIN/Ferrari) 1:24.214
Sebastian Vettel (GER/Ferrari) 1:24.451
Romain Grosjean (FRA/Haas-Ferrari) 1:24.648
Daniel Ricciardo (AUS/Red Bull-TAG Heuer) 1:24.721
Fernando Alonso (ESP/McLaren-Honda) 1:25.200
Kevin Magnussen (DEN/Haas-Ferrari) 1:25.246
Stoffel Vandoorne (BEL/McLaren-Honda) 1:25.285
Carlos Sainz Jr (ESP/Renault) 1:25.390
Sergio Pérez (MEX/Force India-Mercedes) 1:25.413
Nico Hülkenberg (GER/Renault) 1:25.463
Lance Stroll (CAN/Williams-Mercedes) 1:25.543
Estéban Ocon (FRA/Force India-Mercedes) 1:25.888
Brendon Hartley (NZL/Toro Rosso-Renault) 1:25.925
Pierre Gasly (FRA/Toro Rosso-Renault) 1:25.945
Sergey Sirotkin (RUS/Williams-Mercedes) 1:25.974
Marcus Ericsson (SWE/Sauber-Ferrari) 1:26.814
Charles Leclerc (MON/Sauber-Ferrari) 1:26.815.