Dussintals konservativa förväntades trotsa regeringen och motsätta sig planen att begränsa den tid som står till förfogande för att diskutera planer för föreslagna ändringar.
Men regeringen vann senare en separat omröstning om principen bakom en huvudsakligen vald kammare med en majoritet på 338.
Men 91 konservativa parlamentsledamöter röstade emot förslaget som helhet.
En av rebellerna, Angie Bray, har avskedats från sin roll som biträdande assistent.
Omröstningen innebär att förslag om ett 80-procentigt valt överhus, som är hälften av den nuvarande storleken, kommer att gå vidare till nästa steg i parlamentets granskning under hösten.
Av Robin BrantPolitical Correspondent, BBC News
Nick Cleggs dröm om en reform av överhuset har smugit sig undan.
Inte för alltid, inte än ändå, men det har lidit ett mycket betydande bakslag.
Anledningen: David Cameron kunde inte leverera siffrorna.
Och det är i slutändan ett talspel.
Premiärministern stod inför ett massivt uppror, så han bestämde sig för att ta ett steg tillbaka och tydligen tala om för sin vicesheriff att han behövde mer tid för att få stöd från Tory-sidan.
Så regeringen har valt att göra ett nytt försök till hösten, när den säger att den återigen kommer att försöka få stöd för ett programförslag.
På ytan av det försvagar det båda männen. Man kunde inte övertala en stor del av sina egna parlamentsledamöter att stödja en viktig del av koalitionens politiska program.
Den andra har misslyckats med det första testet att leverera vad han hoppades skulle vara ett viktigt arv av hans tid i ämbetet.
Ju mer machiavelliansk syn är på en premiärminister som godkände en mjuk piskoperation och som ville se utsikterna till ett uppror i kategorin 100+.
Och även en man som nöjer sig med att presentera sin koalitionspartner för den hårda verkligheten av en annan försening på vägen mot en reform av lordarna.
Men kritikerna sade att hela lagförslagets framtid har ifrågasatts av regeringens beslut att inte rösta om ett så kallat programförslag. Detta skulle ha begränsat tiden för framtida debatt om de föreslagna ändringarna i underhuset till tio dagar.
Regeringen hade drabbats av nederlag vid omröstningen och Lib Dem källor säger premiärminister David Cameron berättade sin vice Nick Clegg att timing förslag bör dras för att samla stöd för det bland konservativa under de kommande två månaderna.
BBC:s politiska redaktör Nick Robinson sade att en talesman för Clegg hade förklarat "en plåga på båda sina hus" när han tillfrågades om han klandrade de konservativa eller labour för bakslaget.
Labour och rebell konservativa parlamentsledamöter sade att detta inte gav tillräckligt med tid att diskutera en avgörande konstitutionell förändring.
Commons ledare Sir George Young sa till parlamentsledamöterna att tidtagningsrösten skulle skjutas upp till efter sommaruppehållet.
Han skyllde på Labour för klättringen och sade att oppositionen inte var beredd att stödja regeringen vid tisdagens omröstning trots att han stödde idén om förändringar i lordarna. "Det behövs de som stöder reformen för att rösta för en reform", sade han.
Han betonade att regeringen "fortsätter att göra framsteg" när det gäller att förändra Lordernas sammansättning.
Som svar på bakslaget sade utrikesminister William Hague att alla parter måste "försöka skapa ett bättre samförstånd", medan före detta minister Lib Dem David Laws sade att det var "frustrerande" men regeringen skulle återvända till frågan om två månader och "förvänta sig att vinna".
Men Tory MP Conor Burns avgick från sin tjänst som biträdande minister vid Nordirlands kontor i protest mot planerna.
Och Tory backbencher Jesse Norman sade att regeringen hade backat ner på grund av omfattningen av det troliga upproret på de konservativa bänkarna och förslagen var nu en "död anka".
Och Bernard Jenkin, en av de ledande konservativa motståndarna till planerna, ifrågasatte framtiden för hela lagstiftningen.
"Vilken moralisk auktoritet lagförslaget än hade, har det nu förlorat", sade han.
Labour beskrev beslutet att inte gå vidare med en omröstning om frågan om den tid som avsatts för debatt som en "vinst för parlamentet".
"Detta är inte en förstörande taktik - långt därifrån", sade skugg rättvisa sekreterare Sadiq Khan. "Vi har redan gett våra försäkringar att vi ska göra allt vi kan för att se till att lagförslaget går framåt. Istället handlar det om att gottgöra en otillräcklig räkning.
"Och det innebär att parlamentet får tid att se över, ändra och förbättra lagförslaget utan hot om att debatten ska kvävas."
Gemensamt folktalare John Bercow har sagt till parlamentsledamöterna att parlamentets regler innebär att även om lagförslaget - som väntat - får en andra behandling så kommer det inte att gå vidare till nästa steg i parlamentsprocessen.
Innan det kan övervägas igen, parlamentsledamöter kommer först att behöva rösta för ett beslutsförslag som formellt kommer att skicka lagförslaget till utskottet.
Koalitionen har lagt ned planerna på en avgörande omröstning om sina planer på att reformera överhuset efter det att det troligen hade besegrats i frågan.