F1中国GP最後となるフリー走行4回目もマクラーレンのキミ・ライコネンが1分33秒212でトップタイム。2番手には0.342秒差でチームメイト、ファン-パブロ・モントーヤがつけ、3番手にフェルナンド・アロンソ（ルノー）、4番手にはジャンカルロ・フィジケラ（ルノー）が続いた。そして5番手タイムにはレッドブルのデイビッド・クルサードが続き、各陣営がこの後の日本時間14時からスタートする予選に挑むこととなった。

　4回目のフリー走行はFIAの発表では気温21℃、路面温度21℃というコンディション。開始早々、キミ・ライコネン、佐藤琢磨らが走り始めた。ライコネンは1分33秒933をマークしてピットへと戻る。佐藤琢磨は35秒959で11番手タイムという序盤戦となる。
　各ドライバーがひと通り走り、45分のセッションの前半が終わったところでライコネンが最初にマークしたタイムが筆頭で、2番手ファン-パブロ・モントーヤ、3番手フェルナンド・アロンソ、4番手にジェンソン・バトンというオーダー。以下、マーク・ウエーバー、ジャンカルロ・フィジケラ、クリスチャン・クリエン、デイビッド・クルサードまでがトップ8。
　佐藤琢磨は11番手、ラルフ・シューマッハーは10番手、ヤルノ・トゥルーリは15番手。ナレイン・カーティケヤンはこの時点で走行を行わず、セッションが終わりに近づいたところでようやく走り出しているが、走行周回をかなりセーブしてこのセッションを合計3周しかしていない。

　後半へと入り、ルノー勢がマクラーレンに負けじとタイムを更新し始め、これまでのライコネンのトップタイムをアロンソがわずかに縮め1分33秒918でトップタイムをマーク。フィジケラもポジションはまだ上がっていないものの、途中ブレーキをロックさせてコースアウトしかけるなど、気合いの走行を重ねている。
　アロンソのタイムをライコネンが再び更新。1分33秒880と0.038秒のタイムアップ、この前にアロンソが更新したときはライコネンを0.015秒の短縮と、100分1秒単位での極々微少のタイム差でトップタイムが推移していく。

　最後のアタックの時を迎えてモントーヤがタイムアップ、1分33秒554をマークする。アロンソがこれに続いて2番手となる1分33秒793をマークすると、ライコネンがふたりを凌ぐ1分33秒212を叩き出してセッションが終了。フィジケラもしっかりと4番手のポジションへと回復して、ライコネン、モントーヤ、アロンソ、フィジケラとアロンソとフィジケラが入れ替わる形でマクラーレン1-2、ルノー3-4の形が先程のフリー走行から続いた。セクターベストタイムはセクター1がモントーヤ、2および3でライコネンとマクラーレンがルノーに対して区間タイムでもアドバンテージを持っている模様。
　5番手には1分34秒453でクルサードがつけ健闘。以下、ルーベンス・バリチェロ、ジェンソン・バトン、ミハエル・シューマッハーがトップ8入りとなった。ヤルノ・トゥルーリは11番手、佐藤琢磨は1分35秒280で13番手、ラルフ・シューマッハーは15番手で4回目のフリー走行を終了。このあとの予選へと挑むこととなる。