En un circuito convertido casi en un horno, con más de 33 grados centígrados en el aire y 56 en el asfalto, Russell superó en la sesión al Ferrari del monegasco Leclerc y a su compañero de equipo italiano Antonelli (Mercedes), líder de la general del Mundial, por 120 y 141 milésimas de segundo, respectivamente.
Russell enfrió así la euforia de los aficionados locales, que soñaban ya con un fin de semana de dominio de Ferrari, después de que Charles y Hamilton dominaran en la primera sesión de los ensayos libres.
En la segunda, el siete veces campeón del mundo presentó el quinto mejor crono, detrás de su compatriota Lando Norris (McLaren), defensor del título y ganador de los dos últimos Grandes Premios.
El australiano Oscar Piastri (McLaren) fue sexto de la sesión, delante de los británicos Arvid Lindblad (Racing Bulls) y Oliver Bearman (Haas).
El top 10 se completó con el neerlandés Max Verstappen (Red Bull), que había dejado su monoplaza al japonés Yuki Tsunoda en los primeros ensayos del día.
Fernando Alonso y Carlos Sainz, por su parte, vivieron otra jornada complicada: el madrileño acabó 18º, en la misma línea que en los últimos meses, y el asturiano terminó 20º tras su buen hacer en Países Bajos.
Dudas con Hadjar para Madrid
Ese último reemplazará en la carrera del fin de semana en Racing Bulls, escudería hermana de Red Bull, al neozelandés Liam Lawson, que fue ascendido a llevar un Red Bull por segundo Gran Premio consecutivo, debido a la lesión en una muñeca de uno de los titulares, el francés Isack Hadjar.
"Isack va bien. No puede correr hoy, así que no puedo decir que esté contento porque no lo está, pero la prioridad absoluta es su recuperación. No hay ningún motivo para asumir riesgos. Hizo un inicio de temporada fantástico y es muy joven", declaró el jefe de Red Bull, el francés Laurent Mekies, a la televisión Canal+.
"Madrid es dentro de unos días, así que es complicado (que reaparezca en ese Gran Premio). Haremos otra evaluación con él, pero es complicado pensar en Madrid. Vamos carrera a carrera", señaló.
El sábado, los pilotos participarán en una tercera y última sesión de ensayos libres para perfeccionar los últimos ajustes, antes de una sesión de clasificación que determinará la parrilla de salida de la carrera del Gran Premio de Italia del domingo.
Resultados de la segunda sesión de ensayos libres
George Russell (GBR/Mercedes) 1:22.559 (31 vueltas)
Charles Leclerc (MON/Ferrari) 1:22.679 (29)
Kimi Antonelli (ITA/Mercedes) 1:22.700 (32)
Lando Norris (GBR/McLaren-Mercedes) 1:22.943 (25)
Lewis Hamilton (GBR/Ferrari) 1:23.016 (27)
Oscar Piastri (AUS/McLaren-Mercedes) 1:23.028 (26)
Arvid Lindblad (GBR/Racing Bulls-Red Bull) 1:23.349 (26)
Oliver Bearman (GBR/Haas-Ferrari) 1:23.370 (29)
Max Verstappen (NED/Red Bull) 1:23.377 (30)
Yuki Tsunoda (JPN/Racing Bulls-Red Bull) 1:23.455 (29)
Franco Colapinto (ARG/Alpine-Mercedes) 1:23.619 (28)
Liam Lawson (NZL/Red Bull) 1:23.660 (37)
Nico Hülkenberg (GER/Audi) 1:23.732 (28)
Pierre Gasly (FRA/Alpine-Mercedes) 1:23.773 (27)
Gabriel Bortoleto (BRA/Audi) 1:23.776 (22)
Alexander Albon (THA/Williams-Mercedes) 1:23.853 (31)
Carlos Sainz Jr (ESP/Williams-Mercedes) 1:23.900 (30)
Esteban Ocon (FRA/Haas-Ferrari) 1:24.407 (30)
Fernando Alonso (ESP/Aston Martin-Honda) 1:25.027 (18)
Sergio Pérez (MEX/Cadillac-Ferrari) 1:25.082 (28)
Valtteri Bottas (FIN/Cadillac-Ferrari) 1:25.149 (28)
Lance Stroll (CAN/Aston Martin-Honda) 1:25.253 (27)