| Name Aufsteigend sortieren | Fraktion | Wahlkreis | Stimmverhalten | |
|---|---|---|---|---|
 | Brigitte Zypries | SPD | 186 - Darmstadt | Dagegen gestimmt |
 | Willi Zylajew | CDU/CSU | 92 - Erftkreis I | Dafür gestimmt |
 | Manfred Zöllmer | SPD | 103 - Wuppertal I | Dagegen gestimmt |
 | Wolfgang Zöller | CDU/CSU | 249 - Main-Spessart | Dafür gestimmt |
 | Sabine Zimmermann | DIE LINKE | 166 - Zwickau | Nicht beteiligt |
 | Matthias Zimmer | CDU/CSU | 182 - Frankfurt am Main I | Dafür gestimmt |
 | Dagmar Ziegler | SPD | 57 - Prignitz - Ostprignitz-Ruppin - Havelland I | Dagegen gestimmt |
 | Uta Zapf | SPD | 185 - Offenbach | Dagegen gestimmt |
 | Jörn Wunderlich | DIE LINKE | 164 - Chemnitzer Umland - Erzgebirgskreis II | Nicht beteiligt |
 | Hartfrid Wolff | FDP | 264 - Waiblingen | Dafür gestimmt |
 | Waltraud Wolff | SPD | 68 - Börde - Jerichower Land | Nicht beteiligt |
 | Dagmar Wöhrl | CDU/CSU | 244 - Nürnberg-Nord | Nicht beteiligt |
 | Volker Wissing | FDP | 212 - Südpfalz | Dafür gestimmt |
 | Claudia Winterstein | FDP | 42 - Stadt Hannover I | Nicht beteiligt |
 | Josef Winkler | DIE GRÜNEN | 200 - Koblenz | Dagegen gestimmt |
 | Elisabeth Winkelmeier-Becker | CDU/CSU | 98 - Rhein-Sieg-Kreis I | Dafür gestimmt |
 | Valerie Wilms | DIE GRÜNEN | 7 - Pinneberg | Dagegen gestimmt |
 | Klaus-Peter Willsch | CDU/CSU | 178 - Rheingau-Taunus - Limburg | Nicht beteiligt |
 | Wolfgang Wieland | DIE GRÜNEN | 76 - Berlin-Mitte | Dagegen gestimmt |
 | Dieter Wiefelspütz | SPD | 146 - Hamm - Unna II | Dagegen gestimmt |
 | Heidemarie Wieczorek-Zeul | SPD | 179 - Wiesbaden | Dagegen gestimmt |
 | Annette Widmann-Mauz | CDU/CSU | 290 - Tübingen | Dafür gestimmt |
 | Andrea Wicklein | SPD | 62 - Potsdam - Potsdam-Mittelmark II - Teltow-Fläming II | Nicht beteiligt |
 | Peter Wichtel | CDU/CSU | 185 - Offenbach | Dafür gestimmt |
 | Guido Westerwelle | FDP | 97 - Bonn | Dafür gestimmt |
Das Bundesverfassungsgericht hatte das bisherige Wahlrecht im Juli 2008 für verfassungswidrig erklärt und dem Bundestag bis zum 30. Juni 2011 Zeit gegeben, um eine verfassungsmäßige Regelung zu treffen. Aufgrund von koalitionsinternen Differenzen zwischen Union und FDP war die Frist allerdings verstrichen.
Die Karlsruher Richter sahen durch den Effekt des sog. "negativen Stimmgewichts" die "Grundsätze der Gleichheit und Unmittelbarkeit der Wahl" nach Artikel 38 Absatz 1 Satz 1 des Grundgesetzes verletzt. Unter bestimmten Umständen konnte das bisherige Wahlrecht zur Folge haben, dass mehr Zweitstimmen für eine Partei zu weniger Mandaten führen bzw. umgekehrt. Diese Paradoxie könne theoretisch immer dann auftreten, wenn bei einer Wahl Überhangmandate entstehen, heißt es in dem Antrag der Regierungskoalition.
Die Reform sieht vor, dass die Zweitstimmen, mit denen die Anzahl der Mandate einer Partei ermittelt werden, nicht mehr zwischen den Bundesländern verrechnet werden. Statt dessen soll jedes Bundesland seine Abgeordneten separat wählen. Überhangmandate soll es nach dem Willen von Union und FDP weiterhin geben.
Die Opposition kritisierte, weder der Effekt des negativen Stimmengewichts noch das Problem der Überhangmandate, von denen vor allem die CDU profitiere, werde mit der Reform behoben.