A Ferrari feltámadt ugyan az utolsó szabadedzésre Ausztráliában, de a Mercedes nagyon simán kontrollálta az időmérőt. Lewis Hamilton a rettenetesen nagy körrekordja ellenére sem lehet nyugodt, hiszen Sebastian Vettel ott lesz a nyakán a rajttól kezdve.
Az időmérő első harmadát Valtteri Bottas kezdte a leggyorsabb idővel, minimális különbséggel, két századdal verte csapattársát, Lewis Hamiltont. A Ferrari a reggeli tempó miatti magabiztosságból adódóan szuperlágy gumikon küldte ki Vettelt (a többiek ultralágyon mentek), aki simán ment olyan időt, amivel továbbjuthat. Hamilton később javított egyet, hogy beelőzze finn csapattársát, akit honfitársa, a finn Kimi Räikkönen is megelőzött a szakasz végére.
A mezőny hátsó felében Williams Stroll reggeli koccanása után őrült tempóban dolgozott, hogy sikerüljön időben pályára küldeni a kanadait, sikerült is nekik, ahogy a McLarennél is nagy munka volt, hogy rendbe hozzák az üzemanyagot szivárogtató kocsit Stoffel Vandoorne alatt.
Mindketten tudtak menni mért időt, de tovább egyikük sem jutott, ahogy Antonio Giovinazzi, Kevin Magnussen, és Jolyon Palmer sem.
A második szakasz elején Valtteri Bottas vert oda újabb körrekorddal, Vettel reggeli eredményét javította tovább 1:23.215-re, Hamilton sem tudott jobbat ennél, 36 századdal elmaradt mögötte, de a két Ferrari is 2,5 tizeden belül követte őket – a szakasz végére 2 tizeden belülre kerültek, hogy még izgalmasabb legyen minden.
Az első négyes mögött eléggé leszakadva jött a két Red Bull, ők valószínűleg nem tudnak majd beleszólni a végén a harcba. Ahogy az kieső sem: Sergio Pérez, Nico Hülkenberg, Fernando Alonso, Esteban Ocon és Marcus Ericsson estek ki a második szakaszban.
Az utolsó 12 perc elejére a pálya bizonyos részein eleredt az eső, a csapatok mégis száraz, ultralágy gumival kezdték meg a hajrát, hogy még a komoly vizesedés előtt legyen egy jó körük. Az első mért szakasz után Hamilton, Vettel, Bottas volt a sorrend, a brit 3 tizedet vert két üldözőjére, akit összesen 2 ezred választott el. Hamilton 1:22.496-os ideje persze újabb pályacsúcsvolt.
Daniel Ricciardo viszont a sóderágyban, félig a falban kötött ki egy megcsúszás után, így 8 perccel a vége előtt megszakították az edzést.
Az újraindítás után mindenkinek bőven jutott még egy mért kör, ráadásul az eső sem érte el a pályát, így minden rendben ment. Hamilton hihetetlenül magabiztosan verte vissza csapattársa támadását, 1:22.188-ra javítva a pályacsúcsot. Vettel tartogatott még egy jó kört a végére, éppen hogy, de beelőzte Bottast, és feljött az első sorba Lewis Hamilton mellé.
Hamilton új rekordja majdnem másfél másodpercet vert Vettel 2011-es csúcsára, szombatig 1:23.529 volt a rekord. A háromszoros világbajnok sorban negyedszer indulhat majd az élről Melbourne-ben – ez nem sokat jelent, 2014 óta csak egyszer nyert, összesen két futamgyőzelve van Ausztráliában.
Körrekordot ért el Melbourne-ben Sebastian Vettel az Ausztrál Nagydíj harmadik szabadedzésén, mindkét Mercedesre fél másodpercet vert a német az 1:23.380-as körével. A Ferrari ultralágy gumikon kezdte az edzést, aminek a közepén szintén ilyen gumikon futotta a legjobb időt Vettel. A Mercedes is pályán volt az ultralágyakkal, de nem tudta, vagy nem akarta megelőzni a Ferrarit, miután a világbajnok csapat húzta be mindkét pénteki szabadedzést.
Ezt leszámítva a legnagyobb izgalmat az jelentette, hogy a Williams 18 éves kanadai pilótája, Lance Stroll kicsit elkapta a falat a kocsijával. Később kiderült, nem úszta meg az ütközést, váltót kell cserélni az autójában, vagyis azonnal 5 rajthelyes büntetéssel kezdi majd F1-karrierjét az újonc vasárnap.
Stroll ütközése 10 perccel az edzés vége előtt történt, de olyan sokáig tartott a mentés, hogy már nem indították újra a szakaszt.
A Sauber-pilóta Pascal Wehrlein visszalépett az Ausztrál Nagydíjtól, a német még a januári Race of Championson sérült meg, amikor felborult autójával. Azóta az orvosok ugyan versenyzésre alkalmasnak találták, de valami gond mégis lehet, bár Wehrlein hangsúlyozta, nem az akkori hátproblémája újult ki.
Wehrlein a második szabadedzés után közölte a csapattal, fél, hogy teljes versenytávon nem tudna jól teljesíteni még, így a Ferrari-tesztpilóta Antonio Giovinazzi indult helyette már az időmérőn is.