Ved starten av presidentvalgkampene for 1996 var McCain nasjonal kampanjeleder for den svært mislykkede nominasjonskampanjen til republikaneren Phil Gramm, senator fra Texas. Etter at Gramm trakk seg, støttet McCain kandidaturet til Senatets majoritetsleder Bob Dole, som også ble republikanernes presidentkandidat. Igjen var McCain blant dem som ble regnet som mulige visepresidentkandidater. McCain utviklet et nært vennskap med Dole, blant annet ettersom de begge hadde nær-døden-opplevelser i krig. Han nominerte Dole under republikanernes nasjonale konvent og var en nær støttespiller og rådgiver under valgkampen, som Dole tapte.