Paul werd op 5 januari 2011 beëdigd, samen met zijn vader, die tegelijkertijd in het Huis van Afgevaardigden zat.
Rand werd ingedeeld in de commissies Energie en Natuurlijke Hulpbronnen, Gezondheid, Onderwijs, Arbeid en Pensioenen, Binnenlandse Veiligheid en Overheidszaken en Kleine Bedrijven. Paul vormde ook de Tea Party Caucus van de Senaat.
Voor het 113e Congres werd Paul toegevoegd aan de commissie Buitenlandse Betrekkingen en behield hij zijn plaats in de commissies Gezondheid, Onderwijs, Arbeid en Pensioenen, Binnenlandse Veiligheid en Overheidszaken en Kleine Bedrijven.
Op 6-7 maart 2013 voerde Paul een filibuster uit om de stemming over de benoeming van John O. Brennan als directeur van de CIA uit te stellen. Paul zette vraagtekens bij het gebruik van drones door de regering Obama en de verklaarde wettelijke rechtvaardiging voor het mogelijke gebruik ervan in de Verenigde Staten. Paul hield het woord gedurende 12 uur en 52 minuten.
Begin 2015 herintroduceerde Senator Paul de Federal Reserve Transparency Act. Senator Paul introduceerde ook de FAIR Act, of Fifth Amendment Integrity Restoration Act, die civiele verbeurdverklaringsprocedures zou beperken.
Op 20 mei 2015 sprak Paul tien en een half uur lang tegen de herauthorisatie van Sectie 215 van de Patriot Act. Secties van de Patriot Act werden op 1 juni niet opnieuw geautoriseerd.