V roku 2011, Flournoy, potom podsekretár obrany pre politiku, pomohol presvedčiť prezidenta Obamu, aby
vojensky zasiahnuť do Líbye, napriek odporu členov Kongresu a kľúčových poradcov Bieleho domu, ako napríklad viceprezidenta Joe Bidena, poradcu pre národnú bezpečnosť Toma Donilona a ministra obrany Roberta Gatesa. Flournoy podporil zavedenie bezletovej zóny nad Líbyou pod vedením NATO, aby zvrhol vodcu odporu Muammara Kaddáfího, obvineného z príkazu zabíjania demonštrantov a sľubu, že "vyhľadá rebelov a nepreukáže žiadne milosrdenstvo". Flournoy povedal, že zavedenie bezletovej zóny si vyžaduje najprv zničenie líbyjskej protivzdušnej obrany americkými a britskými krížnymi raketami zameranými na líbyjský systém protiraketovej obrany a americkými bombardérmi B-2, ktoré útočia na líbyjské letiská.