Al Hermanos Rodríguez è tempo di qualifiche, dove i tifosi messicani riempiono gli spalti, incitando il loro pilota di casa, Sergio Perez. Nel corso del Q1 la battaglia per entrare in Q2 è più viva che mai, con i piloti che si migliorano giro dopo giro, visto il miglioramento progressivo della pista. Ciò ha costretto Leclerc e Sainz di abbandonare l'idea di passare il taglio con gomma media. Davanti a tutti c'è Lando Norris, con 1:16:505, mentre Piastri è clamorosamente fuori, in diciasettesima posizione. Fatale il giro cancellato all'inglese causa track limits, seguito da un secondo tentativo fallimentare. Oltre Piastri l'ennesima delusione è Sergio Perez, diciottesimo, che neanche davanti al suo pubblico riesce a poter ottenere prestazioni migliori. Gli altri eliminati sono Colapinto, Ocon e Zhou.
Nel Q2 i piloti scendono in pista cercando di prendere un posto nella top 10. Davanti a tutti c'è ancora Norris, che sembra avere un passo nettamente superiore rispetto ai suoi avversari, seguito da Verstappen e Sainz, cui gap è solo di un millessimo. La sessione termina con un minuto d'anticipo a causa di una bandiera rossa provocata da Tsunoda, che va a muro; il pilota esce senza nessuna conseguenza dalla sua monoposto. Gli eliminati del Q2 oltre il giapponese sono: Lawson, Alonso, Stroll, Bottas. Le due Haas rientrano nuovamente un Q3.
Nel Q3 i primi minuti sono incadescenti, con i piloti che danno il tutto per tutto sin dal primo giro, dove Sainz segna un'ottimo giro in 1:16:055, seguito da Verstappen, cui giro viene però cancellato causa track limits; la seconda posizione temporanea è di Leclerc, mentre Norris a causa di un errore è sesto, a soli sette minuti dal termine. L'ultimo giro per la pole è da cardiopalma, con i piloti vicinissimi nei loro croni. Ma Carlos Sainz riesce a compiere un giro straordinario, che gli permette di ottenere la pole position del GP del Messico, in 1:15:946. Secondo Verstappen, seguito da Norris e da Leclerc, che non riesce a stare alle spalle del suo compagno di squadra.
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Tabella completa dei tempi delle Qualifiche del Gran Premio del Messico 2024
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