Viron parlamentin toisessa äänestyksessä entinen pääministeri ja EU:n liikennekomissaari, Reformipuolueen ehdokas Siim Kallas sai 45 ääntä. Pääoppositiopuolue Keskustan ehdokas Mailis Reps sai 32 ääntä ja riippumaton ehdokas, entinen oikeuskansleri Allar Jöks sai 21 ääntä. Kaksi eniten ääniä saanutta menee iltapäivällä käytävälle kolmannelle äänestyskierrokselle.
Jos kolmannellakaan kierroksella ei kumpikaan toisella kierroksella eniten ääniä saaneesta saa kahta kolmasosaa äänistä, kootaan valitsijakokous parlamentin ja kuntien edustajista, ja sille voidaan esittää jälleen uusia ehdokkaita. Toomas Hedrik Ilves palveli kaksi viisivuotiskautta.