V marci 2011 Rubio podporil účasť USA na
vojenskú kampaň v Líbyi na zvrhnutie líbyjského vodcu Muammara Kaddáfího. Vyzval vedúcich predstaviteľov Senátu, aby predložili "dvojstrannú rezolúciu Senátu, ktorá by schválila prezidentovo rozhodnutie zúčastniť sa spojeneckej vojenskej akcie v Líbyi". Administratíva sa rozhodla, že podľa rezolúcie o vojnových mocnostiach nie je potrebná žiadna autorizácia kongresu; senátor Joe Lieberman (I-CT) sa pridal k Rubiovi v písaní komentára pre "Wall Street Journal" v júni 2011, opäť vyzývajúci na prijatie takejto autorizácie. V októbri 2011 sa Rubio pridal k niekoľkým iným senátorom, ktorí presadzovali pokračujúcu angažovanosť, aby "pomohli Líbyi položiť základy trvalo udržateľnej bezpečnosti". Krátko po zvrhnutí Kaddáfího, Rubio varoval, že existuje vážna hrozba, ktorú predstavuje šírenie milícií a zbraní, a vyzval na väčšiu angažovanosť USA v boji proti tejto hrozbe.