Après le sprint intermédiaire de Montagnac et le passage par Villeveyrac, ils atteignent Montpellier par l’ouest à la sortie de Lavérune. Le récit de l’étape est comme la plupart des étapes plates, une échappée de cinq coureurs part dès le kilomètre 2, ils obtiennent un avantage maximal de 4 min 15 s au km 80. L’équipe HTC-Highroad commence à rapprocher le peloton des fuyards à l’approche du sprint intermédiaire de Montagnac, où Mark Cavendish passe en tête. Au kilomètre 85,5, une échappée à l’initiative de Philippe Gilbert compte 14 secondes d’avance sur le peloton, l’écart augmentera jusqu’à 7 min 30 s. En à peine 10 minutes, l’écart retombe à 4 min 50 s, et l’accélération a été si brutale que deux cassures nettes sont observées coup sur coup en trois minutes d’intervalle entre la petite cinquantaine de coureurs du groupe maillot jaune emmené par l’équipe Astana, le premier groupe à lâcher notamment Thor Hushovd, Erik Zabel, Sandy Casar. 20 minutes après le début de l’accélération de l’équipe Astana, les échappés n’ont plus que 2 min 25 s d’avance sur le groupe maillot jaune tandis que le groupe de Zabel et Hushovd compte 45 s de retard. Les équipes des sprinters encore présentes sont à l’avant du groupe, la vitesse est très rapide, sous la flamme rouge, dans le dernier rond-point de l’étape, une chute se produit dans le peloton, le maillot vert Tom Boonen est alors gêné, il n’a aucune blessure mais ne peut pas envisager de s’imposer à l’arrivée de cette étape.

Grâce à un essai de pénalité à la 48e minute et un 100% au pied de Maxime Machenaud, les Coqs l’emportent 22 à 16 ; synonyme de deux victoires d’affilée sous l’ère Brunel. Cependant, seul le club de Bordeaux dispose d’un terrain où peuvent être installés des poteaux fixes grâce à des fourreaux dans le gazon. Le 10 avril 2021, il inscrit son premier but avec son club, lors d’un match de championnat face au VfB Stuttgart. Quand il devient président, Max Guazzini sait qu’il faut faire parler de son club pour qu’il se développe dans une ville aussi anonyme que Paris, où vit une population sinon peu rugbyphile dans sa majorité, du moins sans club auquel s’attacher. Avec 49,115 km/h de vitesse moyenne, cette étape est l’une des plus rapides du tour depuis sa création, et les coureurs sont arrivés en avance sur l’horaire prévu, une première depuis le début de l’édition. De nombreux coureurs partent en contre-attaque mais ils sont repris par le peloton comme les trois hommes de tête. Ils sont avalés par le peloton après la flamme rouge du dernier kilomètre.

De Cournonterral au retour sur la commune de Montpellier, en passant par le point de chronométrage de Pignan, le parcours devient quasiment rectiligne pour environ 7 km sur la départementale 5. Après la montée sur la route de Lavérune à l’entrée de Montpellier, les équipes se dirigent vers le stade Yves-du-Manoir où est située l’arrivée. Ensuite, après un parcours vallonné autour du lieu-dit des Quatre-Pilas, est atteint le point de chronométrage à Murviel-lès-Montpellier (19,5 km). Le parcours se dirige vers le nord-est avec un passage dans le quartier de La Paillade avant de quitter la ville au kilomètre 9 pour passer à Grabels, les coureurs montent vers le lieu-dit de Bel-Air au kilométrage 15,5, maillot foot personnalisé point culminant de l’étape à 160 mètres d’altitude. Les consommations de produits par les coureurs ont été décrites par Albert Londres en 1924 dans son article Les forçats de la route. Le 24, son ami Francis Suttill est arrêté, début de l’effondrement général du réseau Prosper-PHYSICIAN. Un virage à droite oriente le parcours vers l’est sur les avenues du Professeur-Blayac et Louis-Ravas, en passant à proximité du conseil général de l’Hérault.

Le départ des équipes depuis la place de la Comédie s’étale de 14 h 30 à 16 h 43, dans l’ordre inverse du classement général par équipe au terme de la 3e étape et non par rapport au meilleur classement général d’un coureur de l’équipe comme c’était le cas lors des précédents contre-la-montre par équipes du Tour de France. Après ce choix international, son éducateur Gilles Latté révèle : « Avoir choisi le Maroc l’a libéré d’un poids, raconte son oncle. Sur les cinq précédentes, il a remporté la course trois fois, a terminé deuxième en 2012 pour permettre à son coéquipier, Bradley Wiggins, de l’emporter et a abandonné à la suite de multiples chutes en 2014. De plus, il n’est accompagné que d’un seul ancien vainqueur du Tour de France cette année, l’Espagnol de la Trek-Segafredo, Alberto Contador, vainqueur en 2007 et en 2009 et qui prend part à son dernier Tour de France.