Las peores previsiones meteorológicas se cumplieron y Monza amaneció con lluvia y con el asfalto muy mojado. La tercera sesión de entrenamientos libres del Gran Premio de Italia no ha aportado apenas novedades más allá del rodaje puro y duro, dificultado por la continua intervención del líquido elemento a pesar de su más que posible importancia de cara a la sesión de clasificación.
Bernd Mayländer inspeccionó la pista y no reportó cambios, hecho que mantuvo el retraso inicial en la sesión de forma indefinida. Parecía que el rodaje iba a ser casi nulo por la falta de tiempo material, pero dirección de carrera decidió dar paso a los coches más rápidos a falta de 16 minutos para el final. Todos los pilotos hicieron al menos una vuelta de reconocimiento al trazado, siendo Sergio Pérez y los dúos de Mercedes, Red Bull y Haas los que menos se arriesgaron al dar apenas esa vuelta y volverse a boxes.
Solo siete pilotos marcaron un registro en meta. Carlos Sainz fue el primero de ellos, estableciendo un 1:42.973 que luego mejoraría a 1:41.515. Nico Hülkenberg bajó en una décima el tiempo de Sainz a la vez que Daniil Kvyat se salía de pista y decidía regresar al pit lane. Los hombres de Williams salieron más tarde y establecieron el ritmo bajo la lluvia extrema, con Felipe Massa marcando 1:40.660 y Lance Stroll un 1:40.888. Los dúos de Williams, Renault y Toro Rosso fueron junto a Marcus Ericsson los que se aventuraron a marcar tiempo.
Las previsiones no son mucho mejores de cara a la sesión de clasificación, así que habrá que ver si este entrenamiento pasado por agua es más importante de lo que parece. Sainz ha sumado algún que otro dato importante, no así un prudente Fernando Alonso que ha preferido esperar, probablemente para sacarle el mayor partido a un MCL32 que no está en el circuito más adecuado en cuanto a rendimiento se refiere.
Clasificación – Entrenamientos libres 3 – GP Italia
| Posición | Piloto | Equipo | Tiempo | Diferencia | Vueltas |
| 1 | Felipe Massa | Williams Mercedes | 1:40.660 | 4 | |
| 2 | Lance Stroll | Williams Mercedes | 1:40.888 | +0.228s | 4 |
| 3 | Nico Hülkenberg | Renault | 1:41.491 | +0.831s | 4 |
| 4 | Carlos Sainz | Toro Rosso | 1:41.515 | +0.855s | 5 |
| 5 | Jolyon Palmer | Renault | 1:44.369 | +3.709s | 4 |
| 6 | Marcus Ericsson | Sauber Ferrari | 1:44.701 | +4.041s | 3 |
| 7 | Daniil Kvyat | Toro Rosso | 1:45.033 | +4.373s | 4 |
| 8 | Daniel Ricciardo | Red Bull Racing TAG Heuer | Sin tiempo | – | 1 |
| 9 | Max Verstappen | Red Bull Racing TAG Heuer | Sin tiempo | – | 1 |
| 10 | Sebastian Vettel | Ferrari | Sin tiempo | – | 3 |
| 11 | Kimi Räikkönen | Ferrari | Sin tiempo | – | 4 |
| 12 | Fernando Alonso | McLaren Honda | Sin tiempo | – | 2 |
| 13 | Stoffel Vandoorne | McLaren Honda | Sin tiempo | – | 4 |
| 14 | Romain Grosjean | Haas Ferrari | Sin tiempo | – | 1 |
| 15 | Kevin Magnussen | Haas Ferrari | Sin tiempo | – | 1 |
| 16 | Esteban Ocon | Force India Mercedes | Sin tiempo | – | 2 |
| 17 | Pascal Wehrlein | Sauber Ferrari | Sin tiempo | – | 2 |
| 18 | Valtteri Bottas | Mercedes | Sin tiempo | – | 1 |
| 19 | Sergio Pérez | Force India Mercedes | Sin tiempo | – | 1 |
| 20 | Lewis Hamilton | Mercedes | Sin tiempo | – | 1 |
