A pénteki napot élen záró Vettelnek csak kevés időre volt szüksége ahhoz, hogy szombaton délelőtt az élre álljon, 1:37.433-as időt ért el. A német pilóta addig az élen maradt, amíg a mezőny közepes keverékű abroncsokra nem váltott, és az utolsó néhány percben meg nem kezdték az időmérő edzés szimulációját.
A lágyabb Pirelliken Hülkenberg találta a legtöbb időt, 1:37.356-os idejével az élre állt, majd egy hűtőkör után tovább javított, végül 1:37.272-vel zárt. Egy ellenfelet lerázott magáról, mert Webber gyors körén forgalomba került. De Vettel esetében nem volt ilyen szerencséje, a német világbajnok 1:36.733-as idővel kényelmesen átvette az első helyet. Webber ezt követően a két német közé ékelődött utolsó körével, amellyel csak 0.203 másodperc hátrányba került Vettellel szemben. Lewis Hamilton körével Hülkenberg még egy helyet rontott, de így is a lenyűgöző negyedik helyen zárt.
Romain Grosjean szombat délelőtt jobban teljesített, mint új csapattársa, Heikki Kovalainen, az ötödik helyen zárt, míg a finn a 13. lett. A páros között fél másodperc különbség alakult ki. A McLaren biztató edzést zárt, Jenson Button és Sergio Perez a hatodik és a nyolcadik helyen végeztek, közéjük a Mercedes pilótája, Nico Rosberg ékelődött be.
A Williamsnek is minden oka megvan az ünneplésre, Valtteri Bottas Adrian Sutilt megelőzve a kilencedik helyen zárt. A Ferrarinak viszont problémás délelőttje volt, mindkét keveréken hiányzott a sebességük. Fernando Alonso csak a 11., Felipe Massa csak a 18. helyen végzett.
Az Egyesült Ãllamok Nagydíjának időmérő edzése helyi idő szerint 12 órakor veszi kezdetét.
A szabadedzés végeredménye:
| 1. | Vettel | Red Bull | 1:36.733 |
| 2. | Webber | Red Bull | 1:36.936 |
| 3. | Hamilton | Mercedes | 1:37.064 |
| 4. | Hülkenberg | Sauber | 1:37.272 |
| 5. | Grosjean | Lotus | 1:37.345 |
| 6. | Button | McLaren | 1:37.534 |
| 7. | Rosberg | Mercedes | 1:37.578 |
| 8. | Perez | McLaren | 1:37.583 |
| 9. | Bottas | Williams | 1:37.747 |
| 10. | Sutil | Force India | 1:37.748 |
| 11. | Alonso | Ferrari | 1:37.763 |
| 12. | Gutierrez | Sauber | 1:37.774 |
| 13. | Kovalainen | Lotus | 1:37.879 |
| 14. | Maldonado | Williams | 1:38.022 |
| 15. | Ricciardo | Toro Rosso | 1:38.109 |
| 16. | di Resta | Force India | 1:38.275 |
| 17. | Massa | Ferrari | 1:38.408 |
| 18. | Vergne | Toro Rosso | 1:38.636 |
| 19. | Pic | Caterham | 1:39.578 |
| 20. | van der Garde | Caterham | 1:40.056 |
| 21. | Bianchi | Marussia | 1:40.825 |
| 22. | Chilton | Marussia | 1:41.293 |
