De los 340 parlamentarios presentes en el Congreso de los Diputados, 336 votaron a favor de la participación española, tres lo hicieron en contra y otro se abstuvo, si bien por error. Sólo el diputado de Izquierda Unida (IU) Gaspar Llamazares y los dos representantes del también izquierdista Bloque Nacionalista Galego (BNG) rechazaron que España forme parte de la operación "Odisea del Amanecer".

Desde la tribuna de visitantes, varias personas protestaron contra el resultado de la votación al grito de "¡no a la guerra!", tras los cual fueron desalojadas. En el debate previo, el presidente del gobierno, José Luis Rodríguez Zapatero, defendió ante el pleno la necesidad de la intervención internacional para parar "el genocidio" del pueblo libio a manos del líder del país, Muammar Khadafi.

"A mi juicio, la comunidad internacional ha abierto el cauce para poner fin a unos hechos dramáticos que reclamaban una respuesta", manifestó Zapatero, quien consideró que la operación se basa en un "principio humanitario". Según Zapatero, el establecimiento de una zona de exclusión aérea durará un mes, mientras que la aplicación del embargo de armas se demorará tres meses. Ambas misiones, sin embargo, son prorrogables.

"Mientras exista el riesgo de que Khadafi vuelva a atacar a su pueblo, aplicaremos la fuerza necesaria para impedirlo", advirtió el líder socialista. Zapatero insistió en que la intervención cuenta con el aval de la ONU, la Liga Árabe, la Unión Africana y la Unión Europea (UE) y que, por lo tanto, es el resultado de una "decisión anclada en la legalidad y la legitimidad".