Die 20. Etappe der Vuelta a España 2008 am 20. September war ein 17,1 Kilometer langes Bergzeitfahren von La Granja de S. I. auf den Alto de Navacerrada. Die Strecke war zunächst nur leicht ansteigend, erst bei Kilometer neun begann der eigentliche Anstieg mit seiner Durchschnittssteigung von 7,5 %.
Auf der vorletzten Etappe hätte sich ein letztes Mal die Möglichkeit bieten können, dass sich an der bisher herauskristallisierten Gesamtwertung noch etwas entscheidend hätte ändern können. Doch nach dem Verlauf der Vuelta schien dies unwahrscheinlich, zumal die Konkurrenz von Alberto Contador deutlichen Rückstand hatte. Als Favorit auf den Tagessieg war unter anderem Andreas Klöden gehandelt worden. Er konnte sich zwar mit guten Zwischenzeiten und der kurzfristigen Führung im Ziel Hoffnungen auf den Sieg machen, doch die nach ihm gestarteten Favoriten machten diese zunichte. Klöden wurde am Ende Zehnter. Das Rennen wurde von Klödens Teamkollegen Contador und Levi Leipheimer beherrscht, letzterer setzte an allen Zeitmesspunkten die Bestzeit vor Contador und gewann auch das zweite Zeitfahren der Rundfahrt. Mit einem starken Rennen gelang es Alejandro Valverde sich noch um einen Platz in der Gesamtwertung zu verbessern.