Die Berichte über die genauen Umstände des Todes waren am Donnerstag lange Zeit widersprüchlich. Informationsminister Schammam sagte, Milizionäre hätten versucht, ein Haus in Sirte zu stürmen. Gaddafi habe dann versucht zu flüchten. Er könne aber nicht sagen, ob Gaddafi in dem Haus oder in einem Fahrzeug getötet worden sei. Der Nachrichtensender Al-Arabija zeigte am Donnerstag Bilder von dem Ort in Sirte, an dem die Kämpfer Gaddafi angeblich gefunden hatten. Zu sehen sind zwei große Betonröhren, darüber hat jemand auf eine Betonwand gesprüht: „Dies ist der Platz der verfluchten Ratte Al-Gaddafi - Gott ist groß“. Vor den Betonröhren liegen zwei Leichen am Boden.
Nach anderen Berichten starb der Ex-Diktator während eines Angriffs auf einen Fahrzeugkonvoi. Wie ein Reporter der britischen Tageszeitung „Guardian“ berichtete, wurde der Konvoi am Donnerstagmorgen von Nato-Flugzeugen angegriffen, als er gerade Sirte verlassen wollte. Die Nato bestätigte am Donnerstag lediglich einen Angriff auf einen Konvoi. Der arabische Fernsehsender Al-Dschasira meldete unter Berufung auf Milizionäre, dass Gaddafi in einem Erdloch gefasst worden war. Der britische Sender BBC zitierte einen Milizionär, wonach Gaddafi gebettelt haben soll: „Nicht schießen, nicht schießen.“