De 30-jarige Spanjaard rekende in Melbourne in vijf sets af met zijn Bulgaarse opponent: 6-3, 5-7, 7-6 (5), 6-7 (4) en 6-4. De hoogstaande partij duurde bijna vijf uur.

Nadal treft zondag in de eindstrijd Federer, die donderdag in vijf sets won van zijn Zwitserse landgenoot Stan Wawrinka.

Het wordt de negende ontmoeting tussen de twee rivalen in een Grand Slam-finale. De laatste keer dat ze tegenover elkaar stonden in de eindstrijd van een Grand Slam was op Roland Garros in 2011.

De finale wordt een herhaling van de eindstrijd in Melbourne van 2009, die toen in vijf sets gewonnen werd door Nadal. Dat is voor de Spanjaard zijn enige titel tot nu toe op de Australian Open. Federer won de titel op de Australian Open vier keer.

Het was voor Dimitrov zijn tweede halve finale op een Grand Slam-toernooi. Op Wimbledon in 2014 ging de Bulgaar onderuit tegen de latere winnaar Novak Djokovic.

Nadal begon sterk aan de partij in de Rod Laver Arena en plaatste de eerste break van de partij, waardoor hij de eerste set met 6-3 won.

In de tweede set herpakte Dimitrov zich. Hij wist Nadal meer onder druk te zetten en ging drie keer door de opslag van de Spanjaard, waardoor hij de stand in sets in evenwicht bracht: 7-5.

Daarna ontstond een gelijkwaardig gevecht met lange rally's, die afwisselend door beide spelers gewonnen werden. Nadal toonde zich de sterkste in de tiebreak van de derde set, waarna Dimitrov de stand weer gelijktrok door de vierde set in een tiebreak te beslissen.

In de beslissende vijfde set hadden beide spelers breakkansen. Dimitrov liet bij een stand van 4-3 twee breakpunten op rij liggen, waarna Nadal bij zijn eerste kans op 4-4 wel toesloeg.

De Spanjaard benutte vervolgens op eigen service zijn derde wedstrijdpunt en plaatste zich daarmee voor zijn 21e Grand Slam-finale.

De balans tussen Nadal (veertien Grand Slam-titels) en Federer (zeventien Grand Slam-titels) slaat uit in het voordeel van de Spaanse gravelspecialist. Hij won 23 van de onderlinge 34 duels.