Ο Ιταλός οδηγός σημείωσε τον ταχύτερο χρόνο στην πίστα της Σαγκάης με 1:32.064, εξασφαλίζοντας την pole position για τον αγώνα της Κυριακής και καταγράφοντας την πρώτη μεγάλη επιτυχία της καριέρας του στην κορυφαία κατηγορία του μηχανοκίνητου αθλητισμού. Με την επίδοση αυτή, ο Antonelli έγινε ο νεότερος οδηγός που θα εκκινήσει από την πρώτη θέση σε Grand Prix της Formula 1. Το προηγούμενο ρεκόρ ανήκε στον Sebastian Vettel, ο οποίος το είχε πετύχει το 2008. Δίπλα του στην πρώτη σειρά της εκκίνησης θα βρίσκεται ο teammate του στη Mercedes, George Russell, ο οποίος αντιμετώπισε πρόβλημα με το μονοθέσιό του στην αρχή του Q3 και δεν κατάφερε να απειλήσει την επίδοση του νεαρού Ιταλού.

Τη δεύτερη σειρά της εκκίνησης κατέκτησαν οι δύο Ferrari, με τον Lewis Hamilton να παίρνει την τρίτη θέση και τον Charles Leclerc να ακολουθεί τέταρτος. Πίσω τους βρέθηκαν οι δύο McLaren των Oscar Piastri και Lando Norris, που συμπλήρωσαν την πρώτη εξάδα της κατάταξης. Ο Pierre Gasly κατέλαβε την έβδομη θέση με την Alpine, ενώ ο Max Verstappen περιορίστηκε στην όγδοη, αντιμετωπίζοντας δυσκολίες με το μονοθέσιο της Red Bull καθ’ όλη τη διάρκεια των κατατακτήριων δοκιμών. Η επίδοση του Antonelli επιβεβαιώνει την εντυπωσιακή άνοδο του νεαρού οδηγού στη Formula 1 και δίνει στη Mercedes σημαντικό πλεονέκτημα ενόψει του αγώνα στη Σαγκάη, όπου θα ξεκινήσει από την καλύτερη δυνατή θέση για να διεκδικήσει τη νίκη.