Glasanje pratila neizvjesnost - do 17 sati izišlo tek 41,9 posto glasača; promatrači Centra za slobodne izbore javljali da ima ozbiljnih nepravilnosti poput slučajeva da jedna osoba glasa za više i da ljudi glasuju bez osobne karte.

Tek potkraj drugog dana referenduma ostvaren potreban postotak izlaska birača Prema preliminarnim podacima Centra za slobodne izbore i demokraciju (CESID), 51,6 posto građana Srbije u dvodnevnom je referendumu glasovalo za potvrđivanje novog Ustava Srbije, prvog nakon Miloševićeva ustava iz 1990. godine. Temeljem preliminarnih rezultata s reprezentativnog uzorka od 600 biračkih mjesta, na referendum se odazvalo 53,5 posto građana Srbije. Prema tim podacima, glasao je 3,552.721 birač, a "da" je zaokružilo 3,427.905 birača, što je 94.000 više od neophodnog minimuma. Republička izborna komisija potvrdila je da je na referendum izašlo 53,66 posto registriranih birača, pri čemu je za ustav glasovalo 51,46 posto birača. To su preliminarni rezultati sa 10,6 posto obrađenog biračkog tijela. Postotak onih koji su podržali Ustav bit će nešto veći nakon obrade rezultata sa svih biračkih mjesta sa Kosova. RIK je potvrdio da nije bilo većih nepravilnosti koji bi utjecali na konačan rezultat. Predsjednik srbijanskog parlamenta Predrag Marković najavio je da će učiniti sve kako bi sjednica Skupštine na kojoj će on biti proglašen bila održana u nedjelju, 5. studenoga. Marković je sinoć na konferenciji za novinare rekao da je neophodno da se sve stranke što prije dogovore o Ustavnom zakonu, kako bi on mogao zakazati sjednicu parlamenta. Referendumsko glasanje cijelog je dana bilo neizvjesno, a dovoljno je to ilustrirati podatkom da je do 17 sati izišlo tek 41,9 posto glasača. Tijekom cijeloga dana državna i privatne televizije u Srbiji podsjećale su građane na upozorenje premijera Srbije Vojislava Koštunice da bi neuspjeh referenduma imao "nepredvidive i nesagledive posljedice za Srbiju". Promatrači CESID-a javljali su da ima ozbiljnih nepravilnosti. Dopuštalo se da jedna osoba glasa za više i da ljudi glasuju bez osobne karte. Popodne je donesena odluka da biračka mjesta budu otvorena sve dok se u njima ili neposredno ispred budu nalazili birači. Razlog slabog odziva birača na referendum, po mišljenju analitičara, loša je kampanja i to što političke stranke nisu shvatile motive biračkog tijela. Zamjenik predsjednika Srpske radikalne stranke Tomislav Nikolić zamolio je sve članove i simpatizere svoje stranke i sve građane Srbije da u poslijepodnevnim satima iziđu na referendum. "Neuspjehu referenduma radovali bi se albanski separatisti i njihovi politički mentori”, kazao je Nikolić.