В свою очередь, американские военные были убеждены, что режим Каддафи располагает ограниченными средствами противодействия воздушным ударам, призванным вывести из строя ливийскую систему ПВО, «отключить» радары, нанести существенный урон военным аэродромам и, в конечном счете, свести на нет способность национальных ВВС к каким бы то ни было операциям против повстанческих отрядов. На слушаниях в сенатском комитете по делам вооруженных сил Конгресса США командующий Корпусом морской пехоты генерал Джеймс Амос, оценивая возможности ливийских ВВС, заявил в свое время, что «наибольшую угрозу, возможно, представляют их вертолеты». Выступая на тех же слушаниях, начальник штаба ВМС США адмирал Гэри Рафхед выразил мнение Пентагона, что для установления запретной для полетов военной авиации Каддафи зоны придется сначала «уничтожить системы ПВО Ливии». «Это потребует проведения боевых операций», — предупредил он. Отвечая на вопрос сенатора Джона Маккейна о том, как Пентагон оценивает ливийские ВВС, указал, что «наибольшую угрозу, возможно, представляют их вертолеты». «У них есть и системы ПВО», — добавил генерал, уточнив, что развернуты они в основном вокруг Триполи и оснащены «устаревшими зенитными ракетами советского производства». Согласно данным американских военных экспертов, Каддафи в разное время закупил почти 420 боевых самолетов, в том числе 79 «Миражей», 50 МиГ-21, 113 МиГ-23, 60 МиГ-25 и 45 Су-20/22. Свыше половины из них, как отмечали аналитики из вашингтонского исследовательского центра Global security, по тем или иным причинам были не пригодны для использования. Ливия приобрела и 52 ударных вертолета, включая 12 Ми-35 и 35 Ми-24. Были у них и американские десантно-транспортные вертолеты Boeing CH-47 Chinook.
Наиболее крупную и мощную группировку сил и средств выделили США. По состоянию на 19 марта она была представлена 42 тактическими истребителями F–15C Блок 50, F-15Е и F-16Е, которые базировались на военно-воздушных базах Суда-Бей (Крит) и Сиганела (Сицилия). Ударная авиация также была представлена штурмовиками AV-8В «Харриер II», которые действовали с палубы универсального десантного корабля (УДК) «Кирсардж» и баз Суда-бей и Авиано (север Италии). Три стратегических бомбардировщика В-2 нанесли удар по Ливии, прибыв с континентальной части США. Также в состав американской авиационной группировки входили самолеты радиоэлектронной борьбы (РЭБ) RC-135, EC-130Y, EC-130J, EA-18G, самолеты электронной разведки ЕР-3Е, самолеты базовой патрульной авиации Р-3 «Орион» и самолеты-заправщики КС-135Р и КС-10А. Последние базировались на базах Рота (Испания), Суда-Бей и Мидденхолл (Великобритания). ВМС США были представлены атомной ракетной подводной лодкой «Флорида» типа «Огайо», переоборудованной в носитель крылатых ракет (КР) «Томагавк», двумя атомными подводными лодками (АПЛ) типа «Лос-Анджелес», двумя ракетными эсминцами типа «Арли Берк», кораблем управления «Маунт Уитни», УДК «Кирсардж», транспортом-доком типа «Остин». Все американские боевые корабли несли крылатые ракеты «Томагавк».
В состав британской группировки вошли истребители-бомбардировщики GR.4 «Торнадо» (20), новейшие истребители «Еврофайтер Тайфун» (10), самолеты ДРЛОиУ типа E-3D и «Сентинел» R.1, самолеты-разведчики типа «Ниморд» R.1 и самолеты-заправщики VC-10. Британские самолеты действовали с различных авиабаз на территории Соединенного Королевства и базы Акротири на Кипре. В Средиземном море находилась британская АПЛ «Триумф» типа «Трафальгар», оснащенная КР «Томахок» и два фрегата.
Франция выделила для военной операции против Ливии свои новейшие истребители «Рафаль» (8), а также истребители «Мираж» 2000–5 (2) и «Мираж» 2000D (2), самолет ДРЛОиУ Е— 3F, самолет-разведчик С-160 «Трансаль». Их действия обеспечивали шесть самолетов-заправщиков С-135FR. Все французские самолеты действовали с различных авиабаз на своей территории. К берегам Ливии был направлен авианосец «Шарль де Голь», на борту которого находятся восемь истребителей «Рафаль-М» и 12 штурмовиков «Супер Этандер», два самолета ДРЛОиУ Е-2С «Хокай», вертолеты ЕС-275 «Еврокоптер» и SA-330 «Пума». Корабль прибыл в район боевых действий 23 марта. Также командование ВМС Франции выделило для участия в ливийской операции два фрегата.