Itthoni idő szerint szombat este 20 órakor startolt el az USA Nagydíj időmérő edzése, amelynek első, 18 perces szakaszában a legjobb tizenhat közé kerülés volt a cél a versenyzők számára. A hat kieső helyet végül Romain Grosjean (Haas), Kevin Magnussen (Renault), a forgalomra panaszkodó Jenson Button (McLaren), Pascal Wehrlein (Manor), Felipe Nasr (Sauber) és Esteban Ocon (Manor) foglalta el, azaz csak az utóbbi istálló esetén nem sikerült egyik pilótának sem kiharcolnia a Q2-be jutást. Az eredménylista élén a harmadik edzéssel ellentétben már a szuperlágy gumikon futó Mercedesek végeztek Lewis Hamilton, Nico Rosberg sorrendben, de a két Red Bull ezúttal sem volt túl messze a vb-címért küzdő párostól.
A második etap már sokkal érdekesebben alakult a taktikák miatt: a Mercedesek és Max Verstappen lágy gumikon kísérelték meg a továbbjutást, míg Daniel Ricciardo szuperlágy abroncsokon körözött – a Red Bull tehát megosztotta pilótái között a stratégiát. Végül mindegyikük befért a top10-be (az ausztrál végzett az első helyen), így a szabályok értelmében a most használt garnitúra gumikon kell majd elrajtolniuk a vasárnapi futamon. Közben a kiesés elkerüléséért is nagy csata folyt: ez végül Sergio Pereznek, Fernando Alonsónak, Danyiil Kvjatnak, Esteban Gutierreznek, Jolyon Palmernek és Marcus Ericssonnak nem jött össze.
A Q3-ban aztán már nem volt helye taktikázásnak: az első körök után Hamilton ragadta magához a kezdeményezést, 72 ezreddel felülmúlva Rosberget, míg a Red Bullok lemaradása már fél másodperc fölötti volt. A fináléban aztán hiába vette át néhány másodpercre a vezetést a német, a címvédő válaszolni tudott vb-éllovas kollégájának idejére, így a háromszoros világbajnok brit pályafutása során először szerzett pole-t Austinban. A Red Bullok közül Ricciardo szerezte meg a harmadik helyet – ő ugyebár a többiekkel ellentétben a szuperlágy keveréken rajtol majd –, majd jöttek a Ferrarik Raikkönen, Vettel sorrendben, az első tíz sorrendjét pedig Hülkenberg, Bottas, Massa és Sainz teszi teljessé. A futam vasárnap este 21 órakor startol.
Az időmérő edzés végeredménye:
