Vettel consiguió un tiempo de 1:14.650 con los neumáticos Ultra Blandos, dos décimas más rápido que Lewis Hamilton, y a otro décima más de Nico Rosberg.
Red Bull, que encabezó las sesiones del jueves, sufrió para poder hacer vueltas limpias, con Daniel Ricciardo en cuarto puesto y Max Verstappen quinto.
Verstappen tuvo suerte de evitar sufrir más daños cuando sufrió subviraje en Massenet y tocó las barreras del exterior.
Los pilotos de Toro Rosso Daniil Kvyat y Carlos Sainz Jr. en un instante marcaron tiempos idénticos para terminar en sexta y séptima posiciones, en una gran lucha fraticida.
Sergio Pérez y Nico Hülkenberg pusieron sus Force Indias en el top 10, en el que ha sido un fin de semana más positivo para el equipo, separados por Kimi Räikkönen.
Williams y McLaren ocuparon las siguientes cuatro posiciones, con Felipe Massa superando a Fernando Alonso, y Jenson Button haciendo lo propio con Valtteri Bottas.
Los pilotos de Haas Esteban Gutiérrez y Romain Grosjean quedaron separados por el Renault de Kevin Magnussen, mientras que la pareja de Sauber Felipe Nasr y Marcus Ericsson fueron los siguientes.
Jolyon Palmer tuvo otra sesión complicada en su Renault cuando sufrió un trompo en el sector de la Piscina y golpeó marcha atrás contra el muro, y le obligó a estar en boxes un buen rato.
Pascal Wehrlein y Rio Haryanto terminaron con los tiempos más lentos a unos tres segundos del tiempo de Vettel.
RESULTADOS