Numa pista transformada quase num forno, com mais de 33 graus Celsius no ar e 56 no asfalto, Russell superou na sessão o Ferrari do monegasco Leclerc e o seu colega de equipa italiano Antonelli (Mercedes), líder da classificação geral do Mundial, por 120 e 141 milésimos de segundo, respetivamente.
Russell arrefeceu assim a euforia dos adeptos locais, que já sonhavam com um fim de semana de domínio da Ferrari, depois de Charles e Hamilton terem liderado a primeira sessão dos treinos livres.
Na segunda sessão, o sete vezes campeão do mundo registou o quinto melhor tempo, atrás do seu compatriota Lando Norris (McLaren), detentor do título e vencedor dos dois últimos Grandes Prémios.
O australiano Oscar Piastri (McLaren) foi sexto na sessão, à frente dos britânicos Arvid Lindblad (Racing Bulls) e Oliver Bearman (Haas).
O top 10 ficou completo com o neerlandês Max Verstappen (Red Bull), que tinha cedido o seu monolugar ao japonês Yuki Tsunoda nos primeiros treinos do dia.
Fernando Alonso e Carlos Sainz, por sua vez, tiveram mais uma jornada complicada: o madrileno terminou em 18.º, em linha com o que tem feito nos últimos meses, e o asturiano acabou em 20.º após a boa prestação nos Países Baixos.
Dúvidas com Hadjar para Madrid
Este último irá substituir na corrida do fim de semana na Racing Bulls, equipa irmã da Red Bull, o neozelandês Liam Lawson, que foi promovido para pilotar um Red Bull pelo segundo Grande Prémio consecutivo, devido à lesão num pulso de um dos titulares, o francês Isack Hadjar.
"O Isack está bem. Não pode correr hoje, por isso não posso dizer que esteja contente porque não está, mas a prioridade absoluta é a sua recuperação. Não há qualquer razão para correr riscos. Fez um início de época fantástico e é muito jovem", afirmou o chefe da Red Bull, o francês Laurent Mekies, à televisão Canal+.
"Madrid é dentro de alguns dias, por isso é complicado (que regresse nesse Grande Prémio). Vamos fazer outra avaliação com ele, mas é difícil pensar em Madrid. Vamos corrida a corrida", referiu.
No sábado, os pilotos vão participar numa terceira e última sessão de treinos livres para aperfeiçoar os últimos ajustes, antes de uma sessão de qualificação que irá determinar a grelha de partida para a corrida do Grande Prémio de Itália de domingo.
Resultados da segunda sessão de treinos livres
George Russell (GBR/Mercedes) 1:22.559 (31 voltas)
Charles Leclerc (MON/Ferrari) 1:22.679 (29)
Kimi Antonelli (ITA/Mercedes) 1:22.700 (32)
Lando Norris (GBR/McLaren-Mercedes) 1:22.943 (25)
Lewis Hamilton (GBR/Ferrari) 1:23.016 (27)
Oscar Piastri (AUS/McLaren-Mercedes) 1:23.028 (26)
Arvid Lindblad (GBR/Racing Bulls-Red Bull) 1:23.349 (26)
Oliver Bearman (GBR/Haas-Ferrari) 1:23.370 (29)
Max Verstappen (NED/Red Bull) 1:23.377 (30)
Yuki Tsunoda (JPN/Racing Bulls-Red Bull) 1:23.455 (29)
Franco Colapinto (ARG/Alpine-Mercedes) 1:23.619 (28)
Liam Lawson (NZL/Red Bull) 1:23.660 (37)
Nico Hülkenberg (GER/Audi) 1:23.732 (28)
Pierre Gasly (FRA/Alpine-Mercedes) 1:23.773 (27)
Gabriel Bortoleto (BRA/Audi) 1:23.776 (22)
Alexander Albon (THA/Williams-Mercedes) 1:23.853 (31)
Carlos Sainz Jr (ESP/Williams-Mercedes) 1:23.900 (30)
Esteban Ocon (FRA/Haas-Ferrari) 1:24.407 (30)
Fernando Alonso (ESP/Aston Martin-Honda) 1:25.027 (18)
Sergio Pérez (MEX/Cadillac-Ferrari) 1:25.082 (28)
Valtteri Bottas (FIN/Cadillac-Ferrari) 1:25.149 (28)
Lance Stroll (CAN/Aston Martin-Honda) 1:25.253 (27)