Nach mehreren Wiederwahlen bewarb sich Udall schließlich bei der Wahl im November 2008 um einen Sitz im US-Senat. Amtsinhaber Wayne Allard (Republikaner) kandidierte nicht mehr; als Gegner trat mit Bob Schaffer ebenfalls ein Kongressabgeordneter an. Udall gewann mit 53:43 Prozent der Stimmen und zog am 6. Januar 2009 in den Senat ein.