Parmi ces pionnières, trois accèdent à la fonction prestigieuse de vice-président : Gilberte Brossolette de 1946 à 1954, Marcelle Devaud de 1948 à 1951 et Marie-Hélène Cardot de 1959 à 1968. Quant à Jacqueline Thome-Patenotre et Jane Vialle, elles ont marqué leur passage au Conseil de la République par leur action et leur personnalité

Les mandats des premières élues à la Chambre haute ne sont pas tous renouvelés aux élections de 1948. Ceci donne à penser que l'entrée « massive » des femmes au Conseil de la République relevait davantage d'un effet conjoncturel favorable que d'un véritable changement de mentalité dans le milieu politique français. Cette situation se confirme tout au long de la IVe République. Seulement deux nouvelles femmes entrent au Palais du Luxembourg de 1948 à 1958 : Irma Rapuzzi  et Renée Dervaux.

Le passage de la IVe à la Ve République n'a pas d'effet immédiat sur la féminisation du Sénat. Seulement trois nouvelles élues entrent au Palais du Luxembourg de 1959 à 1968. Il s'agit de Jeannette Thorez-Vermeersch (1959), de Marie-Thérèse Goutmann et de Catherine Lagatu (1968), toutes trois membres du groupe communiste.

Après avoir diminué régulièrement depuis 1946, le nombre des femmes au Sénat atteint son niveau le plus faible en décembre 1971 avec seulement quatre élues (soit 1,41 % des sièges). Puis la tendance s'inverse avec l'élection de femmes marquantes telles Odette Pagani en 1973,  Hélène Luc en 1977, Hélène Missoffe et Jacqueline Fraysse-Cazalis en 1986 ou Paulette Brisepierre en 1989. Pour autant, il faut attendre l'application de la loi sur la parité et le renouvellement de 2001 pour que le Sénat dépasse les résultats de 1946 et compte 35 femmes en son sein (soit 10,90 % des sièges). Elles sont 60 (18 %) après le renouvellement de 2004 et 75 (21,9 %) après celui de 2008. Leur part s'est tassée lors du renouvellement de 2011 (21,8%).

Le 8 juillet 2009, Muguette Dini est nommée présidente de la commission des affaires sociales. C'est la première fois qu'une femme accède à un tel poste. Tel est également le cas lorsque Nicole Bricq est nommée rapporteure générale de la commission des finances à l'issue du renouvellement de septembre 2011.

Quant à l'organe dirigeant du Sénat, le Bureau, il comprenait , 27 % de femmes en 2008. Elles ne sont plus que 23% depuis le dernier renouvellement.