V roce 2011, Flournoy, tehdejší náměstek ministra obrany pro politiku, pomohl přesvědčit prezidenta Obamu, aby
vojenskou intervenci v Libyi, navzdory odporu členů Kongresu a klíčových poradců Bílého domu, jako je viceprezident Joe Biden, poradce pro národní bezpečnost Tom Donilon a ministr obrany Robert Gates. Flournoy podpořil zavedení bezletové zóny nad Libyí pod vedením NATO, aby byl svržen vůdce odboje Muammar Kaddáfí, obviněný z toho, že nařídil zabíjení demonstrantů a slíbil, že "poběží rebelům a neprojeví slitování". Flournoy uvedl, že zavedení bezletové zóny vyžaduje nejprve zničení libyjské protivzdušné obrany americkými a britskými křižovacími střelami zaměřenými na libyjský systém protiraketové obrany a americkými bombardéry B-2 útočícími na libyjská letiště.