Ottaviani byl jedním z kardinálů-voličů, kteří se zúčastnili papežského konklavu v roce 1963
, který zvolil Giovanniho Battistu Montiniho jako papeže Pavla VI. Během konklave byl také "protodiakónem" (starším kardinálem-diakónem) a jako takový oznámil Montiniho zvolení a korunoval ho 30. června triregnumem.