7月4日現地時間午後3時、2020年の第1戦オーストリアGPの予選が行われた。

　晴天が広がって金曜よりも温かいコンディションとなり、気温は25度、路面温度53度。直前のFP3でクラッシュを喫したウイリアムズの新人ニコラス・ラティフィも無事にマシンの修理が完了し、自身初の予選に参加を果たした。

　上位勢がピットガレージで待機する中、中団グループ勢がアタックを開始してまずランス・ストロール（レーシングポイント）が1分4秒678で中団を抜け出してトップに立つ。しかしマクラーレン勢が1分4秒537とこれを上回るタイムを記録し、セルジオ・ペレス（レーシングポイント）もカルロス・サインツJr.（マクラーレン）には及ばなかった。

　マックス・フェルスタッペン（レッドブル・ホンダ）はサインツJr.のタイムを0.2秒上回ってトップに立つが、アレクサンダー・アルボン（レッドブル・ホンダ）はフェルスタッペンから10台が0.4秒以内にひしめく大混戦の中で0.3秒差ながら下位に沈んでしまった。

　各車ともクールダウンラップを挟んでタイヤを冷やしながら複数回のタイムアタックを行うが、ラップ後半はペースが上がらずタイム更新は難しい。フェルスタッペンも計測2周目はターン6でリヤがスナップしてしまいアタックを断念してピットに戻った。

　ルイス・ハミルトン（メルセデス）は1分4秒435とフェルスタッペンのタイムを上回ることが出来ず2番手、バルテリ・ボッタス（メルセデス）も5番手となったが、2回目のアタックを行ったストロールが1分4秒309とフェルスタッペンを上回り、依然としてトップ10が0.4秒、16位まで0.8秒という大接戦であるため、トップチームも2セット目のソフトタイヤを履いて2回目のアタックへと出ていく。

　ここでフェルスタッペンは1分4秒024までタイムを縮めて再びトップへ。ボッタスは0.087秒及ばず2番手、ハミルトンは0.174秒差の3番手となった。4番手ストロール、5番手にシャルル・ルクレール（フェラーリ）、6位サインツ、7位ペレスという、これまでとは異なる上位の顔ぶれとなった。

　上位から下位までが大接戦の中、15番手のロマン・グロージャン（ハース）と0.070秒差でケビン・マグヌッセン（ハース）が16番手、ジョージ・ラッセル（ウイリアムズ）は17番手、アントニオ・ジョビナッツィ（アルファロメオ）はターン4でリヤが流れてコースオフし18番手、僚友キミ・ライコネンもアタックラップをまとめきれず19番手、新人ラティフィが20番手でQ1敗退となった。

　Q2は上位勢にとって決勝のスタートタイヤを決するため、セッションが始まってもしばらくは各チームが腹の探り合いでピットガレージに待機する時間が続く。

　3分半が経過してところでメルセデスAMG勢が先陣を切ってコースインし、2台ともに予想されたミディアムではなくソフトタイヤを履いてアタックに向かう。Q1での中団グループとのタイム差を見れば、ミディアムでのQ2突破は難しいと判断したようだ。

　そんななかで最後にコースインしたフェルスタッペンだけがミディアムでアタックに臨んだ。

　ここでハミルトンは1分3秒325を記録してトップに立ち、ボッタスが0.205秒差で続く。ランド・ノリス（マクラーレン）は0.615秒差でレーシングポイント勢を100分の数秒上回って中団トップに立った。そんななかでミディアムタイヤのフェルスタッペンは8番手に入り、さらに2周目の計測で僅かにタイムを削って6番手に浮上してみせた。一方のアルボンはソフトタイヤにも関わらず1.139秒差で13番手に沈む苦しい展開となった。

　残り3分を切ったところでストロールが先陣を切って2回目のアタックへ。各車がこれに続くなか、フェルスタッペンは保険のため新品のソフトタイヤを履いて隊列の最後でコースへ。

　ボッタスが1分3秒015でトップに立ち、ハミルトンも0.096秒差で2番手。アルボンはしっかりと1分3秒746を記録して3番手に入りQ3進出を決めた。4番手ノリス、5番手ペレス、6番手ストロール、7番手サインツとなったが、フェルスタッペンはライバルのタイム更新を見ながら最終コーナーでアタックを辞めてタイムを更新せず、トップ10でただひとりだけミディアムタイヤで明日の決勝をスタートすることを決めた。

　9番手にリカルド、10位ルクレールというトップ10となり、ターン1でワイドになり黄色のソーセージに乗ってしまったセバスチャン・ベッテル（フェラーリ）は0.165秒差の11番手でQ2敗退。フェラーリの苦戦がより克明に映し出される結果となった。以下は12番手ピエール・ガスリー（アルファタウリ・ホンダ）、13番手ダニール・クビアト（アルファタウリ・ホンダ）、14番手エステバン・オコン（ルノー）、15番手ロマン・グロージャン（ハース）というQ2結果になった。

　Q3も各チームがライバルのトウを使おうとしばらくは待機状態が続いたが、残り9分30秒を切ったところでメルセデスAMG勢がコースインしたのを皮切りに各車がアタックへ。マクラーレン勢とルクレール、ペレスは手持ちの新品が1セットしか残っておらず、1回目は中古のソフトで習熟走行を行う。同様にストロールとリカルドはアタックを行わずガレージで待機する。

　ここでボッタスが1分2秒939を記録してトップに立ち、ハミルトンは0.122秒及ばず2番手。フェルスタッペンはターン9〜10で上手くまとめ切れず0.612秒差と遅れ3番手、アルボンは0.929秒差の4番手となった。

　残り3分で各車が最後のアタックへ向かい、ストロールを先頭にアタックが始まる。

　ここでボッタスがターン4の出口でコースオフし、黄旗が出されたことで直後を走っていたハミルトンもタイム更新はできず。0.012秒差の2番手となった。フェルスタッペンは自己ベストは更新したものの.538秒差の3番手に留まった。

4番手には0.687秒差でノリスが飛び込み、アルボンは0.929秒差の5番手、ペレスも同タイムながらタイム記録順に基づき6番手、フェラーリはルクレールの7番手が最上位と苦戦を強いられた。8番手サインツ、9番手ストロール、10番手リカルドという結果になった。