Oscar Piastri aus Australien übernahm die Führung in der zweiten freien Trainingssitzung beim Großen Preis von Japan für McLaren. Die Session wurde vom Regen beeinflusst, was zu begrenzter Streckenzeit führte. In den letzten Momenten brachte Piastri seinen MCL38 auf weichen Reifen mit einer Zeit von 1:36.862s an die Spitze. Lewis Hamilton und Charles Leclerc folgten dicht dahinter und belegten die Plätze zwei und drei. Der Regen ließ die Teams zögern, ihre Autos auf die Strecke zu schicken, da die Bedingungen zu kalt und nass für Slick-Reifen waren, aber nicht nass genug für Intermediates. Es dauerte 15 Minuten, bis das erste Auto auf die Strecke kam. Mercedes, mit Hamilton auf Medium-Reifen, war das erste, das sich den Bedingungen stellte, aber Hamilton kehrte nach nur einer Installationsrunde in die Box zurück. Daniel Ricciardo, der die erste Session verpasst hatte, kehrte ebenfalls auf die Strecke zurück, zusammen mit Yuki Tsunoda. Die beiden Fahrer landeten an der Spitze der Zeittabelle, wobei Tsunoda eine Zeit von 1:40.946s fuhr. Piastri, die Sauber-Fahrer und Alex Albon im Williams wagten sich ebenfalls auf die Strecke. Allerdings erzielten nur die Red Bull-Fahrer Rundenzeiten, da die anderen Fahrer keine gezeitete Runde absolvierten. Sauber versuchte, beide Autos in den letzten 10 Minuten auf harten Reifen auf die Strecke zu schicken, aber sie fuhren langsam und kehrten in die Box zurück. Haas versuchte, die weicheren Reifen zu nutzen, die von Pirelli für das Rennen in Suzuka mitgebracht wurden, aber die Temperatur war zu niedrig, um die Reifen optimal arbeiten zu lassen. Schließlich verbesserten sich die Streckenbedingungen, sodass mehrere Fahrer am Ende gezeitete Runden auf Slick-Reifen absolvieren konnten. Piastri übertraf Tsunodas anfängliche Zeit und Hamilton sicherte sich den zweiten Platz. Carlos Sainz entschied sich, in der Box zu bleiben, aber Charles Leclerc ging mit Ferrari auf die Strecke und schob die Red Bull-Fahrer auf den vierten und fünften Platz.
