10月20日現地時間午後2時、USGPのフリー走行2回目のセッションが行なわれた。午前中に比べ雲はやや少なくなり、太陽も姿を覗かせる完全なドライコンディションでの走行。
気温25度、路面温度30度というコンディションで各車が走行を開始した。FP1でハイドロ系トラブルのため4周しか走行できなかったフェルナンド・アロンソも開始直後から走行し始めた。
路面コンディションのトリッキーさは相変わらずで、ロマン・グロージャンがターン11、ケビン・マグヌッセンがターン19でリヤが流れてスピンを喫した他、14時18分にはセバスチャン・ベッテルもターン19入口で僅かにアウト側の縁石に乗ってしまいリヤが流れてスピンオフ。
大きなダメージはなくピットに戻ったが、履いていたソフトタイヤは僅か2周を走ったところでフラットスポットができ使用できなくなってしまった。
35分を過ぎたところでルイス・ハミルトンがウルトラソフトを履いてタイムアタックを行ない1分34秒台に突入。他車もアタックを行なうが34秒台の壁を破ることはできない。アロンソは最終コーナーで膨らんでソーセージ縁石に乗った際にボディワークにダメージを負い、ピットガレージでチェックを受けることになった。
ここから各車はロングランに入るが、ウルトラソフトでも充分に走行できるほどの硬さだといわれるだけあって多くのマシンがウルトラソフトを履いてロングランのデータ収集を行なう。ストフェル・バンドーンがターン6でコースオフしかける場面もあったが大事には至らず。
90分のセッションが終わり、中盤に記録した1分34秒668がそのままトップタイムとして残りハミルトンが首位でFP2を終えた。
2位フェルスタッペンは0.397秒差、3位ベッテルは0.524秒差。アロンソはトップから1.636秒差で3強チームの後方7位につけたが、ウイリアムズやフォース・インディアとは僅差。
新型フロントウイングをアロンソに譲ったバンドーンはセットアップの方向性が見定められなくなり2.795秒差の15位に沈んだ。