Il primo tentativo di fuga è subito quello giusto e sono in due ad andarsene: Lightart (Lotto) e il "panzerwagen" Tony Martin (Omega), specialista negli attacchi da lontano. Il gruppo non sta a guardare, e ad inseguire la coppia di testa ci pensa la MTN, desiderosa di piazzare un suo uomo nella fuga. Dopo qualche chilometro, però, la squadra sudafricana si arrende e i due battistrada hanno finalmente il via libera. Il margine, tuttavia, resta contenuto nei 2 minuti, perché Martin è un corridore che fa paura e il plotone sa bene che concedergli troppo spazio potrebbe essere fatale. A fare l'andatura si portano la Fdj di Bouhanni e la Giant di Degenkolb, intenzionato a concedere il bis. Come previsto, temperature elevate anche oggi: il termometro fa segnare 35 gradi.
Alla vigilia della partenza della quinta tappa, la Orica aveva fatto intendere che non avrebbe inseguito le fughe di oggi e infatti non c'è nessun uomo della formazione australiana in testa al gruppo. Al primo sprint intermedio, Lightart precede Martin mentre Bouhanni regola il gruppo, che si mantiene sempre a 2 minuti di distanza. Poco dopo la zona del rifornimento, Tony Martin decide di rialzarsi: troppo esiguo il vantaggio per sperare di poter arrivare al traguardo. Lightard da solo fa meno paura e il gruppo molla un po' la presa, così il vantaggio del fuggitivo solitario si attesta sui 2 minuti e mezzo. Nelle posizioni di testa del plotone anche qualche uomo Sky, al lavoro per Froome che è parso abbastanza reattivo in questi primi giorni.
A dimostrazione della sua brillantezza, il Britannico accelera e al traguardo intermedio di Campillos anticipa il gruppo, insieme al compagno Knees, andandosi a prendere 2'' di abbuono alle spalle di Lightart, il cui vantaggio è sceso a 1'30'' a 50 km dall'arrivo. Prima dell'imbocco dell'unica salita in programma, le potenti trenate di Tinkoff e Movistar riducono ulteriormente il divario a meno di 1 minuto e causano qualche problema a molti corridori del gruppo, che non riescono a tenere il passo; davanti restano in una quarantina circa. Ai -30 Lightart viene riassorbito, in testa alla gara c'è ora il gruppo dei migliori; out diversi velocisti, altri come Degenkolb e Bouhanni soffrono in coda al gruppetto.
Ritmo sostenuto sul Puerto el Saltillo, non c'è la possibilità di attaccare. In prossimità della cima Txurruka e Pardilla allungano per conquistare i punti del Gpm. Le squadre dei big si piazzano in blocco davanti per controllare la situazione negli ultimi 10 chilometri di leggera discesa verso Ronda. Andrew Talansky è rimasto attardato e il suo distacco è prossimo ai 2 minuti, incolmabile a questo punto. A preparare lo sprint, a poco meno di 2 km dal traguardo, è la BMC compatta per Gilbert; il Nelga lancia per primo la volata, ma alle sue spalle c'è Degenkolb che lo salta facilmente. Il duello è serrato con Bouhanni e alla fine la spunta il Tedesco, che stringe un po' il rivale verso le transenne e bissa il successo di ieri. Terza piazza per Hofland, nono e decimo giungono gli italiani Sbaragli e Ferrari. Immutate le prime posizioni della classifica.
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