한나라당 대선후보 경선 투표는 일요일인 19일 오전6시부터 오후8시까지 전국 248개 투표소에서 동시 투표로 진행된다. 투표소에서 신분확인을 거친 뒤 대의원ㆍ당원ㆍ국민참여선거인단 구분 없이 한 투표함에 투표하며 투표와 개표의 전체 과정은 중앙선관위원회가 관리한다. 투표가 끝나면 투표함은 후보 측 참관인 1명이 동승한 차량을 이용해 시ㆍ도당위원회 사무실을 거쳐 개표 장소이자 전당대회가 열리는 서울 잠실올림픽체조경기장으로 옮겨진다. 각 캠프에서 파견된 참관인 10명이 투표함을 밤새 지키게 된다. 이와 함께 19일 오후1시부터는 3개 여론조사 전문기관에서 일반 국민 6,000명을 상대로 ‘한나라당 대통령 후보로 누구를 뽑는 게 좋다고 생각하느냐’는 질문으로 투표마감 시간과 동일한 오후8시까지 여론조사를 벌인다. 당의 여론조사전문가위원과 후보 측 참관인이 이를 감독하며 전화통화 내역은 전부 녹음한 뒤 사후 검증된다. 여론조사가 종료되면 결과는 봉인한 채로 박관용 선관위원장에게 전달된다. 한나라당 경선의 투표자 수는 총 23만1386명으로 이중 대의원ㆍ당원ㆍ국민참여선거인단과 여론조사(표로 환산한 수치)가 2 대 3 대 3 대 2의 비율로 나눠진다. 경선에 임박한 여론조사결과 이명박 후보가 전부분에서 앞서 있는 것으로 나타났지만 당원과 국민선거인단 부분에서 두 후보 간 차이는 상대적으로 작았다. 투표함에 대한 개표는 20일 낮12시30분 중앙선관위의 투표지 분류기 시범과 참관방법 안내 등이 있은 뒤 본격적으로 시작된다. 오후2시부터는 대통령 후보선출을 위한 한나라당 전당대회가 시작된다. 오후 5시께 개표가 완료되면 여론조사 결과와 합산해 최종적인 당 대통령후보 당선자를 당 지도부와 경선후보, 당원들이 지켜보는 가운데 박 경선관리위원장이 발표한다. 이어 당선자의 후보수락 연설이 끝나면 1년여에 걸친 한나라당의 대선후보 선출과정이 끝난다.