Förslaget, framlagt av den demokratiske senatorn Tim Kaine, syftar till att säkerställa att presidenten söker tillåtelse hos kongressen innan eventuella nya militära insatser.
Trump sade på fredagen att han kan tänka sig att bomba Irans atomenergianläggningar igen om det skulle krävas.
— Utan tvekan, absolut, sade han.
Att förslaget fick nej var väntat. Trumps parti Republikanerna kontrollerar senaten och förslaget föll med siffrorna 53–47. En demokrat, John Fetterman, anslöt till republikanernas motstånd, medan republikanen Rand Paul röstade ja.
Stödet för Trumps val att förra helgen bomba tre viktiga atomenergianläggningar utan att be om lov först har varit brett bland republikaner.
— Visst kan vi diskutera omfattningen och strategin för våra militära insatser. Men vi får inte fjättra vår president mitt i en kris när liv står på spel, sade senatorn Bill Hagerty.
Demokraterna är inte bara upprörda över att Trump inte bad om lov, utan också över att kongresspolitikerna överhuvudtaget inte informerades ordentligt om attackerna.
— Tanken är denna: Vi borde inte skicka våra söner och döttrar i krig om det inte finns politisk enighet om att detta är en bra idé, att det är i nationens intresse, sade Tim Kaine i en intervju med AP i torsdags.
Förslaget lutar sig mot en lag från 1970-talet, den så kallade War Powers Resolution som slår fast att presidenten ska ”konsultera kongressen” innan amerikanska styrkor sätts in.