Οι κατατακτήριες δοκιμές ήταν λίγο παγωμένες, αφού είχαν επισκιαστεί από το ατύχημα του Carlos Sainz στο FP3 που τον έστειλε στο νοσοκομείο ευτυχώς χωρίς κανέναν πρόβλημα. Ο Nico Rosberg θα εκκινήσει από την πρώτη θέση στον αυριανό αγώνα, με το Lewis Hamilton να μένει δεύτερος κάνοντας λάθος στο γρήγορο γύρο του, όμως το παράξενο ήταν πως ο Βρετανός δεν ξαναβγήκε στην πίστα παρότι υπήρχε χρόνος για έναν ακόμα γρήγορο γύρο. Στην τρίτη θέση βρέθηκε ο Valtteri Bottas, ενώ την 5άδα συμπλήρωσαν οι Vettel, Raikkonen.
Στην πρώτη περίοδο των κατατακτήριων δοκιμών όπως φάνηκε από την αρχή η Mercedes θα είχαν τον πρώτο λόγο, αφού ήταν τα πιο γρήγορα μονοθέσια. Ήδη από νωρίς στη τελική 15άδα ήταν οι δύο Mercedes και οι δύο Ferrari, όμως η Williams του Massa φάνηκε πως είχε κάποια προβλήματα σε αντίθεση με αυτή του Bottas που ήταν αισθητά πιο γρήγορος. Τελικά ο Βραζιλιάνος κατάφερε να βρεθεί στο Q2, αφήνοντας εκτός της δύο Manor Marussia των Merhi και Stevens, καθώς και τους Ericsson και Alonso, ο οποίος απογοήτευσε άλλη μια φορά.
Στο Q2 και πάλι οι δύο Mercedes ήταν οι καλύτερες με το να μένει πια θα ήταν στην Pole Position, ενώ η Ferrari είχε αρκετά προβλήματα κυρίως με το Raikkonen που είχε συνεχώς προβλήματα μπλοκάροντας τους τροχούς του. Το ίδιο πρόβλημα είχε και ο Vettel, αλλά με λιγότερη ένταση. Παρόλα αυτά οι δύο Ferrari δεν αντιμετώπισαν πρόβλημα για την είσοδο τους στο Q3. Ο Massa συνέχισε να έχει προβλήματα που τον άφησαν εκτός, ενώ στο τέλος ούτε ο Kvyat κατάφερε να μπει στην τελική δεκάδα.
Στο Q3 τα πράγματα εξελίχθηκαν διαφορετικά από ότι έχουμε συνηθίσει, αφού ο Rosberg έκανε ταχύτερο γύρο και δεν επέστρεψε στα Pit με σκοπό να ξαναβγεί αργότερα. Έμεινε στην πίστα και συνέχισε να κάνει γύρους. Ο Hamilton συνέχισε και αυτός για να προσπαθήσει να πάρει την Pole Position, όμως το λάθος του στο γρήγορο γύρο και η μη επιστροφή του στην πίστα από τα Pit τον έβγαλαν εκτός μάχης. Αν και είχε χρόνο για Pit Stop και άνετα, δεν επιχείρησε ποτέ να ξαναγυρίσει στην πίστα. Ο Bottas έδειξε πως μπορεί να κυνηγήσει τις δύο Mercedes από την τρίτη θέση, ενώ Vettel και Raikkonen δε μπόρεσαν να απειλήσουν το Φιλανδό.
Ο Carlos Sainz από το νοσοκομείο παρακολούθησε τις κατατακτήριες δοκιμές λέγοντας πως το μόνο που θέλει είναι να πείσει τους γιατρούς να τρέξει στον αυριανό αγώνα. Περίεργη ήταν η συμπεριφορά του Hamilton αφού μετά το τέλος των κατατακτήριων δοκιμών έμεινε παγωμένος καρφώνοντας τη Ferrari πως ήταν κατασκευασμένη, λες και ήταν μικρό παιδί. Η ανεξήγητη αυτή συμπεριφορά συνεχίστηκε και όταν πήραν τις θέσεις, παραμένοντας παγωμένος και απόμακρος από όλους. Τέλος, ο αγώνας είναι προγραμματισμένος για το μεσημέρι της Κυριακής στις 14:00 σε ζωντανή μετάδοση από τον OTE TV και τον Alpha.
Αναλυτικά οι πρώτοι 10 των κατατακτήριων δοκιμών του GP Ρωσίας:
| Θέση | Οδηγός | Αυτοκίνητο | Χρόνος |
| 1. | Nico Rosberg | Mercedes | 1:37.113 |
| 2. | Lewis Hamilton | Mercedes | 1:37.433 |
| 3. | Valtteri Bottas | Williams – Mercedes | 1:37.912 |
| 4. | Sebastian Vettel | Ferrari | 1:37.965 |
| 5. | Kimi Raikkonen | Ferrari | 1:38.348 |
| 6. | Nico Hulkenberg | Force India – Mercedes | 1:38.659 |
| 7. | Sergio Perez | Force India – Mercedes | 1:38.691 |
| 8. | Romain Grosjean | Lotus – Mercedes | 1:38.787 |
| 9. | Max Verstappen | Toro Rosso – Renault | 1:38.924 |
| 10. | Daniel Ricciardo | Red Bull Racing – Renault | 1:39.728 |