El piloto de la escudería Toro Rosso F1 Team, Carlos Sainz Jr., marcó el tiempo más rápido durante una primera sesión de entrenamientos libres afectada por lluvia para el Gran Premio de Japón, esto por delante de los pilotos de la escuadra de Red Bull F1 Team, Daniil Kvyat y de Mercedes de Nico Rosberg. Las persistentes lluvias caídas en la zona garantizaron una superficie de la pista totalmente mojada, que siguió siendo relativamente estable a lo largo de los 90 minutos de la sesión.

Aunque todos los pilotos salieron a pista en las primeras etapas para completar vueltas de exploración, los primeros tiempos de vuelta no fueron publicados hasta después del punto medio de la sesión. Max Verstappen fue el primer piloto en hacerlo, aunque finalmente fue su compañero de equipo, Sainz Jr., quien terminó al frente con un tiempo de 1 minuto, 49 segundos y 434 milésimas.

Sainz Jr., quien por primera vez fue el más rápido en una sesión de Formula 1, encontró su mejor tiempo con el compuesto intermedio en una breve ventana de tiempo. Por su parte Kvyat terminó a medio segundo de Sainz Jr., con Rosberg probando la unidad de propulsión que utilizó en Monza a otra décima más atrás en tercera posición. El ganador del Gran Premio de Singapur Sebastian Vettel, se sobrepuso a dos pérdidas de control de su coche para colocarse en el cuarto lugar.

En el quinto puesto se ubico el actual campeón de la categoría, el británico Lewis Hamilton con su Mercedes. Verstappen acabó en la sexta posición mientras el resto de pilotos rivales iban marcando poco a poco tiempos de vuelta, un par de décimas por delante del otro Ferrari de Kimi Raikkonen. Los pilotos de Williams Felipe Massa y Valtteri Bottas lideraron el cambio de gomas de lluvia extrema a intermedios, terminando la sesión en las respectivas octava y decima plaza.