A slow-burning session, which featured no track action for the opening five minutes, ended with a series of qualifying simulations in which Verstappen set a 1m30.267s lap to eclipse the two McLarens - which had found performance relative to the Red Bull driver overnight.
Verstappen had headed the field after the first set of soft-tyre runs, logging a 1m30.960s - slower than the previous day's headline effort as overnight rain had washed away some of the rubber on the track surface.
There was little running until the final 20 minutes, other than a smattering of longer runs from the Ferraris to assess the degradation further on the now-used tyres from the first run.
But with a third of the session's run-time left, many of the drivers dipped into another set of fresh softs in preparation for this afternoon's qualifying session.
Oscar Piastri prised Verstappen off the top of the pile by 0.4 seconds as the McLarens showed their hand, and was in turn beaten by Norris who set a 1m30.507s.
Verstappen could not beat Norris's opening sector time, but found an advantage in the following splits over the Briton to move up to the front by 0.240s.
Persistent high levels of degradation ensured that any follow-up laps were slower as the best of the soft tyres had already been used, cementing the session in favour of the Dutchman - who topped all three practice sessions at Suzuka.
Sergio Perez's later lap put him fourth, but almost half a second adrift of the top three having continued to lose time in the opening two sectors compared to Verstappen.
Ferrari pair Charles Leclerc and Carlos Sainz had to endure their deficit to Verstappen over Friday being extended as they were 0.755s and 0.870s behind the championship leader respectively.
The two were first onto the road at the start of the session, and continued to run a little longer on each set of softs to explore the circuit - Sainz suffering a snap between the Degners during one of his exploratory laps and narrowly avoiding the gravel.
Lewis Hamilton appeared to be marginally happier in his Mercedes after a difficult Friday, albeit 0.892s off the pace, as he outpaced team-mate George Russell - who had his running limited by a wheel deflector issue.
Fernando Alonso was ninth fastest as his Aston Martin appeared to be a handful, finishing the session just over a tenth up on Zhou Guanyu.
The Chinese driver outpaced team-mate Valtteri Bottas by 0.031s as Alfa Romeo continued to deliver on its solid pace shown on Friday.
Despite a contretemps with home favourite Yuki Tsunoda, Kevin Magnussen was 12th fastest - the Dane did not get out of the way in the Esses as quickly as Tsunoda would have liked, as the Japanese driver delivered a typically irate radio message in his direction.
Esteban Ocon was the quickest of the Alpines in 13th, ahead of Tsunoda - who only did a soft tyre run at the end having spent the early part of the session running on mediums, as did team-mate Liam Lawson.
Alpine got Pierre Gasly's car fixed after his Degner 2 shunt in FP2, but the Frenchman could only prop up the order in the final practice session.
Japanese GP - FP3 Results
| Driver Info |
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| Cla | Driver | # | Chassis | Engine | Laps | Time | Interval | km/h | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 |  M. Verstappen Red Bull Racing |
1 |  |
Red Bull | Red Bull | 12 | 1'30.267 | 231.592 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 |  L. Norris McLaren |
4 |  |
McLaren | Mercedes | 16 | +0.240 | 0.240 | 230.978 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 |  O. Piastri McLaren |
81 | |
McLaren | Mercedes | 15 | +0.288 | 0.048 | 230.856 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 |  S. Perez Red Bull Racing |
11 |  |
Red Bull | Red Bull | 12 | +0.737 | 0.449 | 229.717 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 |  C. Leclerc Ferrari |
16 |  |
Ferrari | Ferrari | 20 | +0.755 | 0.018 | 229.671 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 |  C. Sainz Ferrari |
55 |  |
Ferrari | Ferrari | 20 | +0.870 | 0.115 | 229.382 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 | L. Hamilton Mercedes |
44 |  |
Mercedes | Mercedes | 13 | +0.892 | 0.022 | 229.326 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 8 | G. Russell Mercedes |
63 |  |
Mercedes | Mercedes | 9 | +1.238 | 0.346 | 228.459 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 9 | F. Alonso Aston Martin Racing |
14 |  |
Aston Martin | Mercedes | 16 | +1.282 | 0.044 | 228.349 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 10 |  G. Zhou Alfa Romeo |
24 |  |
Alfa Romeo | Ferrari | 15 | +1.401 | 0.119 | 228.053 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 11 |  V. Bottas Alfa Romeo |
77 |  |
Alfa Romeo | Ferrari | 15 | +1.432 | 0.031 | 227.976 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 12 |  K. Magnussen Haas F1 Team |
20 |  |
Haas | Ferrari | 16 | +1.613 | 0.181 | 227.527 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 13 |  E. Ocon Alpine |
31 |  |
Alpine | Renault | 13 | +1.657 | 0.044 | 227.418 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 14 |  Y. Tsunoda AlphaTauri |
22 |  |
AlphaTauri | Red Bull | 18 | +1.684 | 0.027 | 227.351 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 15 |  N. Hulkenberg Haas F1 Team |
27 |  |
Haas | Ferrari | 13 | +1.712 | 0.028 | 227.282 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 16 |  L. Sargeant Williams |
2 |  |
Williams | Mercedes | 13 | +1.735 | 0.023 | 227.225 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 17 |  L. Lawson AlphaTauri |
40 |  |
AlphaTauri | Red Bull | 18 | +1.781 | 0.046 | 227.111 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 18 |  A. Albon Williams |
23 |  |
Williams | Mercedes | 12 | +1.846 | 0.065 | 226.951 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 19 |  L. Stroll Aston Martin Racing |
18 |  |
Aston Martin | Mercedes | 19 | +1.887 | 0.041 | 226.850 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 20 | P. Gasly Alpine |
10 |  |
Alpine | Renault | 15 | +1.932 | 0.045 | 226.739 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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