Les essais ont débuté à 10h00 sur le circuit de Valencia. Les équipes disposent toutes de leurs monoplaces 2011 à l'exception de McLaren, Force India, Virgin et HRT. Team Lotus ne roulera qu'à partir de mercredi. Les équipes découvrent les pneus Pirelli, finalisés en janvier à Abou Dhabi, ainsi que l'aileron arrière mobile. Pour la plupart, elles roulent également avec le KERS, à nouveau autorisé cette année. Certaines équipes, comme Red Bull, ne l'ont jamais utilisé jusqu'à présent. Fernando Alonso a pris la tête en début de journée. Peu avant le cap de la mi-séance, Nico Hülkenberg a pris la tête dans la Force India de 2010, qu'il découvre. Il devance l'Espagnol et Sebastian Vettel. Quatrième temps pour Kamui Kobayashi devant deux pilotes qui roulent dans des voitures de l'an dernier, Gary Paffett et Jérôme d'Ambrosio. Jaime Alguersuari est septième devant Narain Karthikeyan, de retour en F1 dans la HRT de 2010. Rubens Barrichello occupe la neuvième place.Mercedes a eu des débuts difficiles avec la MGP W02. Nico Rosberg a perdu du temps en s'arrêtant sur le bord du circuit à cause d'un problème hydraulique. Michael Schumacher lui succède dans l'après-midi. Vitaly Petrov est dernier dans la Lotus Renault, visiblement dotée d'échappement novateurs à l'avant des pontons.