Norris vai começar o Grande Prémio da Emília-Romanha de domingo no quarto lugar da grelha, enquanto o companheiro de equipa australiano e líder do campeonato, Oscar Piastri, parte da pole position pela terceira vez em sete corridas esta época.
Max Verstappen, da Red Bull, e George Russell, da Mercedes, também se qualificaram à frente de Norris.
Os pilotos da McLaren dominaram os treinos, terminando as três sessões um a dois, com Norris a ser mais rápido do que Piastri na última sessão de sábado antes da qualificação. Depois, tudo correu mal quando era preciso.
"Cometi muitos erros. Nunca fui suficientemente bom na minha última volta na qualificação, todos foram mais rápidos e eu fui mais lento", disse Norris, que está a 16 pontos de Piastri depois de ter liderado a classificação no início.
"Não é suficientemente bom, o carro é o melhor em pista. Não vou culpar o carro. Senti-me bem durante todo o fim de semana, mas quando tento fazer uma volta, não dá", disse aos jornalistas.
"Em toda a minha carreira, a qualificação tem sido, de longe, o meu maior ponto forte, mas este ano não está a correr-me bem".
Pressão pode afetar Norris
O canadiano Jacques Villeneuve, campeão do mundo de 1997 com a Williams e que agora assiste às corridas como comentador de televisão, sugeriu que Norris estava a sentir a pressão de enfrentar um colega de equipa muito rápido.
"No ano passado, Lando era o qualificador da equipa. E agora Lando cai sempre que há um pouco de pressão, e Piastri parece dar um passo em frente", disse à Sky Sports.
O chefe de equipa Andrea Stella disse que Piastri manteve a calma, mas Norris ainda estava à procura de desempenho, mesmo com a McLaren a acumular cinco vitórias em seis corridas.
"Para Lando, acho que a perda foi distribuída em algumas curvas, não apenas num lugar", disse o italiano.
"Sabemos que, neste momento, para Lando, quando se trata de encontrar o último décimo de segundo, ele ainda precisa de encontrar a sensação perfeita com o MCL39 (carro). Por isso, estamos a trabalhar nisso e tenho a certeza de que isso vai melhorar no futuro".
"Mas quando se trata de ritmo de corrida , estamos muito fortes com ambos os pilotos e estamos ansiosos por amanhã (domingo)".