Les deux Renault et les deux Force India atteignent la troisième phase qualificative, aux côtés des trois écuries de pointe que sont Ferrari, Mercedes et Red Bull Racing ; elles occupent les quatrième et cinquième lignes mais Nico Hülkenberg, auteur du neuvième temps, est pénalisé d'un recul de cinq places après un changement de boîte de vitesses. Si Kimi Räikkönen se montre le plus rapide en Q1 et en Q2 et bat les records des deux premiers secteurs du circuit lors de son ultime tentative en Q3, un énorme travers à la sortie du dernier virage met fin à ses espoirs de pole position : il doit se contenter d'un départ en troisième ligne avec le sixième temps, derrière Max Verstappen tandis que son coéquipier Sebastian Vettel, qui réussit le tour le plus rapide dès sa première tentative, obtient sa troisième pole position consécutive, une série qu'il n'avait plus réalisée depuis l'année de son quatrième titre mondial. Il s'élance en tête pour la 53e fois de sa carrière, accompagné en première ligne par Lewis Hamilton qu'il devance de 179 millièmes de seconde. Pour la première fois dans l'histoire de la Formule 1, deux quadruples champions du monde s'élancent de la première ligne. La deuxième ligne est occupée par Valtteri Bottas et Daniel Ricciardo.
Des circonstances favorables permettent à Lewis Hamilton de remporter sa première victoire de la saison, la soixante-troisième de sa carrière, au terme des cinquante-et-un tours de course. Sebastian Vettel, parti de la pole position, mène les trente premiers tours, gérant parfaitement une première relance consécutive à la sortie de la voiture de sécurité dès le premier tour après un accrochage entre Esteban Ocon, qui abandonne, et Kimi Räikkönen, repoussé au treizième rang. Vettel cède les commandes à Valtteri Bottas quand il rentre au stand pour chausser des pneumatiques tendres alors qu'Hamilton, le premier à s'être arrêté, roule en troisième position. Au quarantième tour, les deux Red Bull, en lutte pour le podium, s'accrochent et abandonnent après que Daniel Ricciardo a tenté de dépasser Max Verstappen. Lorsque la voiture de sécurité sort à nouveau pour permettre l'évacuation des monoplaces, Bottas en profite pour passer des pneus ultra tendres, sans aucune perte de temps, et conserver la tête de l'épreuve tandis que tous les autres pilotes chaussent les gommes violettes pour finir la course. La durée de la procession s'allonge encore lorsque Romain Grosjean, qui zigzague pour tenter de chauffer ses pneumatiques, perd le contrôle de sa Haas qu'il écrase dans le mur ; une fois la monoplace dégagée par une dépanneuse, il ne reste plus que quatre tours de course. À la relance, Vettel, à pleine vitesse, tente de dépasser Bottas, bloque ses roues en bout de ligne droite et doit virer large : Hamilton, son coéquipier Kimi Räikkönen revenu dans le match et Sergio Pérez lui passent devant. À trois tours du but, Bottas à qui la victoire semble promise, roule sur un débris et abandonne lorsque sa roue arrière droite déchape. Hamilton, qui a désormais le champ libre, l'emporte devant Räikkönen et Pérez, qui monte sur son premier podium depuis le Grand Prix d'Europe 2016, sur le même circuit. Vettel, quatrième, laisse la première place du championnat à Hamilton. Carlos Sainz Jr. prend les dix points de la cinquième place et obtient le meilleur résultat de Renault depuis son retour en tant que constructeur en 2016, suivi par Charles Leclerc qui marque les premiers points de sa jeune carrière et offre une sixième place à Sauber en prenant le meilleur sur Fernando Alonso en fin de course. Lance Stroll huitième, ouvre le compteur de Williams, devant la McLaren de Stoffel Vandoorne et Brendon Hartley qui marque lui aussi pour la première fois, en se classant dixième.
Grâce à sa victoire, Lewis Hamilton, avec 70 points, ravit la tête du championnat à Sebastian Vettel (66 points). Räikkönen (avec 48 points) précède désormais Bottas (resté à 40 points) et Ricciardo (resté à 37 points). Ferrari (114 points) repasse en tête du championnat du monde des constructeurs et devance Mercedes (110 points) et Red Bull Racing (55 points) ; suivent McLaren (36 points), Renault (35 points) et Force India (16 points) qui domine Scuderia Toro Rosso (13 points), Haas (11 points), Sauber (10 points) et Williams qui marque ses 4 premiers points. Toutes les écuries engagées ont désormais inscrit des points au championnat du monde.
Nico Hülkenberg, auteur du neuvième temps, est pénalisé d'un recul de cinq places sur la grille après le changement de sa boîte de vitesses ; il s'élance de la quatorzième place[6],[7].
Initialement non qualifiés, Brendon Hartley (au-delà des 107 % du meilleur temps de la première phase qualificative) et Romain Grosjean (qui n'a pas réalisé le moindre tour chronométré), sont repêchés par les commissaires de course et autorisés à prendre le départ[8].
La grille de qualification du Grand Prix d'Azerbaïdjan 2018
La grille de départ du Grand Prix d'Azerbaïdjan 2018
Brendon Hartley devient le cinquième pilote néo-zélandais à inscrire des points en Formule 1 ; il succède à Chris Amon qui avait marqué ses derniers points en 1976[24] ;
Sebastian Vettel a désormais réalisé la pole position sur un 23e circuit différent, égalant le record détenu par Hamilton[26] ;
Lewis Hamilton a désormais remporté au moins une victoire sur chaque circuit du calendrier, hormis le circuit Paul-Ricard, sur lequel il n'a jamais couru[27] ;
Lewis Hamilton n'a mené que trois tours du Grand Prix avant de l'emporter, son plus faible total de tours menés lors d'une victoire[26] ;
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