A hőség szombatra sem lankadt Sepangban, ezúttal 32°C-os levegő-, és 50°C körüli pályahőmérséklet mellett rendezték a harmadik szabadedzést, ami helyi idő szerint szokatlanul későn, 14 órakor vette kezdetét.
A nagyobb csapatok pilótái negyed órát is vártak első pályára gördülésükkel, és ekkor, még a közepes gumikeverékeken Lewis Hamilton érte el a legjobb köridőt, amit nem sokkal később az elsőként lágyakra váltó Daniel Ricciardo is csak egy tizeddel tudott fölülmúlni.
Amikor később a Mercedesekre is felkerültek a sárga oldalfalú gumik, Hamilton már könnyedén az élre állt, és csapattársa, Nico Rosberg is csak hat tizedre tudott tőle kerülni legjobb próbálkozása során. A lágygumis körök során Max Verstappen volt az, aki egyedüliként meg tudta zavarni a Mercedes-idillt, hiszen beékelte Red Bullját a két Ezüstnyíl közé.
Az utolsó gyakorlás utolsó pillanataiban is többen kihajtottak még a pályára, ekkor azonban a gyorskörök repkedése már elmaradt, a többség utolsó ellenőrzéseket vagy rajt- és kerékcsere-gyakorlatokat végzett. Hamilton, Verstappen és Rosberg trióját a két Ferrari követi a tabellán, ők azok, akik még egy másodpercen belül tudtak maradni a legjobb időhöz képest.
Az edzés csak néhány kisebb incidenst hozott: Sebastian Vettel félidő környékén megpördült az utolsó kanyarban, amikor túl nagy tempóval próbálta azt bevenni, és még egy bóját is magával sodort, mielőtt újraindult volna. Esteban Gutierreznek szintén volt egy piruettje azon a részen, amivel Rosberget is akadályozta egyik gyorskörének befejezésével. Szinte ugyanebben a pillanatban hibázott a másik Haas-pilóta is, amikor Romain Grosjean egy rövidebb látogatást tett a kavicságyban.
Az időmérő edzés közép-európai idő szerint 11 órakor startol.
A harmadik szabadedzés végeredménye:
# | Versenyző | Csapat | Idő | Hátrány | Kör |
1 | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:34.434 | 16 | |
2 | Max Verstappen | Red Bull/TAG Heuer | 1:34.879 | 0.445 | 14 |
3 | Nico Rosberg | Mercedes | 1:35.053 | 0.619 | 16 |
4 | Kimi Räikkönen | Ferrari | 1:35.150 | 0.716 | 15 |
5 | Sebastian Vettel | Ferrari | 1:35.170 | 0.736 | 14 |
6 | Daniel Ricciardo | Red Bull/TAG Heuer | 1:35.461 | 1.027 | 22 |
7 | Nico Hülkenberg | Force India/Mercedes | 1:35.776 | 1.342 | 16 |
8 | Valtteri Bottas | Williams/Mercedes | 1:35.902 | 1.468 | 17 |
9 | Carlos Sainz | Toro Rosso/Ferrari | 1:36.222 | 1.788 | 18 |
10 | Felipe Massa | Williams/Mercedes | 1:36.227 | 1.793 | 20 |
11 | Sergio Pérez | Force India/Mercedes | 1:36.259 | 1.825 | 15 |
12 | Jenson Button | McLaren/Honda | 1:36.363 | 1.929 | 11 |
13 | E.Gutiérrez | Haas/Ferrari | 1:36.553 | 2.119 | 14 |
14 | Jolyon Palmer | Renault | 1:36.604 | 2.170 | 20 |
15 | Romain Grosjean | Haas/Ferrari | 1:36.687 | 2.253 | 15 |
16 | Kevin Magnussen | Renault | 1:36.741 | 2.307 | 19 |
17 | Daniil Kvyat | Toro Rosso/Ferrari | 1:36.752 | 2.318 | 20 |
18 | Marcus Ericsson | Sauber/Ferrari | 1:36.765 | 2.331 | 19 |
19 | Felipe Nasr | Sauber/Ferrari | 1:37.106 | 2.672 | 18 |
20 | Esteban Ocon | Manor/Mercedes | 1:37.961 | 3.527 | 17 |
21 | Pascal Wehrlein | Manor/Mercedes | 1:38.089 | 3.655 | 13 |
22 | Fernando Alonso | McLaren/Honda | 1:41.199 | 6.765 | 15 |