Sainz satte tempoet takket være sin innsats på 1m28.942s i helgens første representative tørrløp for å sitte pen med litt over en tiendedel foran Hamilton og Norris.
I mellomtiden løp den forsvarende mesteren Max Verstappen den fjerde raskeste for å vinne sin Ferrari-tittelrival Charles Leclerc.
Etter at de skiftende forholdene på den første treningsøkten bare etterlot 10 førere til å sette en tid, var banen en by av tidlig aktivitet så snart den timelange FP2 startet på fredag.
Sainz var den første sjåføren som gikk ut på banen, Ferrari skoet i middels sammensatt C2 Pirellis, og ble snart fulgt av Sebastian Vettel og Norris på den hardere C1-gummien.
Med alle de 20 sjåførene som begav seg ut på banen i løpet av de første 90-tallet, fortsatte referanserundetidene som Sainz, deretter byttet Valtteri Bottas og Yuki Tsunoda om å sette tempoet.
Ulempen med overbelastningen, da Verstappen sakket ut av Stowe for å fullføre en systemsjekk, var en kamp om sporposisjonen – George Russell ble spesielt forsinket av Tsunoda gjennom Luffield.
Alpine- og Williams-duoene dukket opp med en gang på de myke C3-dekkene, noe som gjorde at Esteban Ocon midlertidig kunne okkupere førsteplassen takket være en runde på 1m33.081s etter fire minutter.
Han ble deretter overgått av lagkameraten Fernando Alonso, den to ganger mesteren som løp 0,015 s raskere inntil Vettel rykket til topps med 1,6 s ombord på den oppdaterte Aston Martin AMR22.
Det var etter fem minutter at de vanlige mistenkte fra Ferrari og Red Bull steg i forgrunnen.
Max Verstappen, Red Bull Racing RB18
Foto av: Zak Mauger / Bilsport bilder
Leclerc senket referanseindeksen til 1m30,784s for å vinne Sainz med 0,014s og fant på sin side seks tideler over Verstappen.
Sainz rygget tilbake for en kjølig runde og presset igjen for å sette en ny målestokk på de mellomstore dekkene, og hans 1m29.962s flyttet ham åtte tideler unna Scuderia-lagkamerat Leclerc.
Hamilton rykket til tredjeplass på den samme gulveggede forbindelsen til tross for langvarige klager over Mercedes W13 som spretter for mye i høy hastighet.
Verstappen gjorde så nok til å splitte Ferrariene etter 11 minutter før Leclerc forbedret seg nok en gang for å sitte på topp med 1m29.639s og heade Sainz, Verstappen og Sergio Perez.
Verstappen forbedret seg igjen for å dele de røde bilene, og hans 1m29.885s flyttet ham innenfor tre tideler fra Leclerc.
I en frenetisk innledende tredjedel av FP2 senket Leclerc tidene til 1m29.462s på medium for å avslutte den gulveggede løpingen som fartsetter med en tidel i hånden over Sainz.
En pause mens alle de 20 bilene traff gropene, ga vei til den raskeste løpingen med myke dekk, med Norris som snart klatret til toppen av ledertavlen da han dukket opp på den røde gummien.
McLaren-racerens 1m29.118s flyttet ham 0,3s foran Leclerc før Sainz hadde to treff ved å sette det ultimate tempoet.
Han surret først på linjen på 1m29.014s for å avsette Norris da hans Ferrari F1-75 hadde en livlig flo-vis bakvingemaling – Ferrari-mannskapet hadde barbert av karbonfiber under den korte pausen.

Lewis Hamilton, Mercedes W13
Foto av: Glenn Dunbar / Bilsport bilder
Sainz, i likhet med Alonso og Daniel Ricciardo, måtte være på vakt mot gulvskader etter å ha kjørt over utgangskantene ved Copse, men han forbedret seg nok en gang for å definitivt sette tempoet.
Sainz forble kongen i FP2 da han neste gang blinket tidslinjen med sine ultimate 1m28.942s mens Hamilton ville klatre til andreplass – 0.16s på etterskudd – før han mistet en vingebit i de døende øyeblikkene etter å ha plaget Copse-kantsteinene.
Norris slapp heller ikke problemfritt. McLaren hans ble sluppet av den bakre jekken i gropene, og i forvirringen prøvde mekanikeren i venstre bakre hjørne å montere et dekk feil vei rundt.
Likevel var Norris bare 0,013 s bak landsmannen mens Verstappen – hvis spor ble avbrutt av en advarsel om rødt lys og overdreven støy i cockpiten da han mistenkte at deler gnidde seg – ble nummer fire.
Leclerc var 0,25 sekunder bak Verstappen, mens Alonso tok den reviderte alpinmaskinen til sjetteplass foran Perez og Russell.
Ricciardo endte på niendeplass, etter å ha vært den raskeste løperen på den hardest tilgjengelige C3-blandingen.
Lance Stroll løp til 10. plass, og Aston Martin-føreren hadde forårsaket det sene røde flagget i en fuktig FP1 da han traff grusen ved Copse.
Bottas, som hadde satt farten i første trening med 1m42.249s, løp til 11. over Ocon og Alex Albon – thai-briten den eneste Williams-sjåføren som fikk biloppgraderinger for Silverstone, og han brukte en del av økten med høyresiden. sidepod belagt i rosa flo-vis.
Zhou Guanyu ble nummer 14 foran Vettel, som skal kjøre Williams FW14B-chassis 08 foran GP, og Tsunoda.
Kevin Magnussen ledet Pierre Gasly, som klaget over en vedvarende mangel på grep, da Mick Schumacher og Nicholas Latifi fullførte bestillingen.