Изначально шесть F-l 6AM из 349-й эскадрильи ВВС Бельгии были переброшены на авиабазу Араксос, Греция, для выполнения в течение двух недель учебно-тренировочных полетов, но уже через двое суток после прибытия, 21 марта, самолеты выполняли первые боевые вылеты, хотя первый удар по наземным целям был нанесен только на девятый день операции «Odyssey Dawn». Типовой боевой нагрузкой являлись контейнеры «Снайпер» с аппаратурой целеуказания и 230-кг корректируемые по GPS бомбы и УР воздух-воздух AIM-120 AMRAAM. В постоянной готовности к боевым вылетам поддерживалось четыре из шести истребителей-бомбардировщиков. 27 марта бельгийские F-16 уничтожили на аэродроме Окба-ибн-Нафа ливийский Су-22.
Все самолеты ВВС Бельгии выполнили 615 боевых вылетов с налетом 2516 ч. 31 октября бельгийские F-16 вернулись с авиабазы Араксос к месту постоянной дислокации на авиабазу Флореннес.
Голландский контингент в составе шести истребителей F-16AM и одного заправщика KDC-10 прибыл на авиабазу Децимоманну, о. Сардиния, 24 марта. Для боевых действий предназначались лишь четыре F-16, два борта являлись резервными и могли быть использованы как «источники» запасных частей. Все необходимое для боевой работы голландского контингента доставил на Сардинию 25 марта тремя рейсами зафрахтованный НАТО Ан-124 «Руслан». Численность голландского контингента составляла более 150 человек, включая десять летчиков.
Первый боевой вылет на патрулирование воздушного пространства пара голландских F-16 выполнила 28 марта совместно с F-16 ВВС Бельгии. В отличие от истребителей ВВС Бельгии, F-16AM голландских ВВС выполняли полеты только с вооружением класса «воздух—воздух» — три УР AIM-120 AMRAAM, одна AIM-9L/M «Сайдуиндер», контейнер РЭБ AN/ALQ-131 и разведывательный контейнер АТР. Последний предназначался для обнаружения нарушителей эмбарго на поставку оружия правительству полковника Каддафи.
28 октября правительство Голландии приняло решение о прекращении участия страны в операции НАТО против Ливии, а 2 ноября шесть принимавших участие в операции истребителей F-16 ВВС Голландии вернулись домой, на авиабазу Лиеварден.
Получилась так, что именно Голландия первой из стран Запада, оказалась вовлеченный в ливийский кризис самым непосредственным образом. 27 февраля вертолет SH-14D «Линкс» (серийный номер 277), базировавшийся на фрегате «Тромп» ВМС Голландии, предпринял попытку эвакуировать с побережья Ливии двух граждан Нидерландов и Швеции. Сразу после посадки вертолет был захвачен ливийскими военными. Экипаж из трех человек вернули в Голландию только 12 марта после напряженных переговоров по дипломатическим каналам при посредничестве Греции и Мальты. По данным космической разведки «Линкс» до конца марта оставался на месте приземления.
ВВС Голландии де-факто прекратили участие в операции 1 августа.
F-16AM ВВС Голландии. Снимок сделан споттером в Децимоманну. 29 марта 2011 г.