Poolthääli Eestis 77,83 protsenti, vastuhääli koguni 21,43 protsenti, referendumiga sai enamik eestlastest uue võimaluse väljendada oma iseseisvustahet, 1989. aasta Balti Keti ja Eesti kodanike komiteede liikumise järel. Narva ja Kohtla-Järve muulastest elanikkond sai aga võimaluse ka ametlikult kogu muu Eesti arengutele vastuseisu näidata.

Eesti Vabariigi kodanikke esindava Eesti Kongressi jaoks oli nõukogude kodanikkonnaga korraldatud referendum vastuvõetamatu. Probleem, mis oli juba 1989. aastal teravalt päevakorda kerkinud, oli nimelt selles, kellel on Eestis hääletamise õigus – kas kõigil NSV Liidu kodanikel siin, või vaid Eesti Vabariigi kodanikel.

Tüli läks lausa nii kaugele, et Eesti Komitee ja Läti Komitee koostasid 31. jaanuaril 1991 ühisavalduse, milles kutsusid üles boikoteerima referendumeid, olgu selle korraldaks siis Moskva või kohalikud valitsused. Samal päeval võttis Eesti ülemnõukogu vastu just otsuse korraldada Eestis iseseisvusreferendum, et ennetada Moskva korraldatavat 17. märtsi referendumit.

“1990/91. aastavahetuse paiku oli Rahvasaadikute Kongress Moskvas võtnud vastu otsuse korraldada 17. märtsil 1991 referendum NSV Liidu ühtsuse küsimuses. See käik oli ootamatu ja tabas meid üsna valusasse kohta,” kirjutab toonane peaminister Edgar Savisaar oma 2004. aasta raamatus “Peaminister.” “Jah-vastus oli inimestele mitmesuguste nõksudega suupäraseks tehtud. Sisuliselt oli bülletäänil ühte sõnastusse peidetud tervenisti neli küsimust: alates sellest kas toetatakse NSV Liidu ühtseks jäämist ja lõpetades sellega, kas soovitakse et elu läheks paremaks.”

Tulemus oli siiski see, et igaüks sai endale sobiva vastuse. Üleliidulist referendumit boikoteerisid ka kolme Balti riigi, nagu ka Armeenia, Gruusia ja Moldova ülemnõukogud, samas kui Eesti ja Läti kodanike kongressid pidasid selliseid referendumeid okupatsiooni tingimustes üldse õigustühisteks. Kõrgõzstan, Ukraina ja Usbekistan korraldasid samal ajal omad referendumid, mis toetasid jätkamist NSV Liidus, kuid vaid suveräänsete üksustena.

Eestil oli 3. märtsi kohaliku referendumi järel juba maailmale esitleda fakti, et ülekaalukas enamik siinsetest elanikest toetas iseseisvust, kuigi täpne iseseisvuse vorm oli veel ebaselge. Aasta hiljem lahenes ka kodakondsuse tüli sellega, et põhiseaduse rakendamise referendumil taastati hääleõigus vaid Eesti Vabariigi kodanikele.

Läti elanikest toetas iseseisvumist 3. märtsil 1991 73,7 protsenti osalenuist, Leedus juba 9. veebruaril 1991 korraldatud referendumil 90,5 protsenti. Gruusias 31. märtsil lausa 99,5 protsenti. Vastuhäälte arv ei väljendanud mitte niivõrd lätlaste ja eestlaste suuremat vastuseisu iseseisvusele, vaid just okupatsiooni ajal vägisi muudetud demograafilist pilti.

Ja pärast sellist vastuseisu mida kohalik venekeelne elanikkond väljendas referendumil ja sama aasta augustis sõjalist riigipööret Moskvas toetades, oli ka loomulik Eesti ja Läti järgmine samm. 1992. aasta põhiseaduslikku Riigikogu Eestis ja 1993. aasta uut seimi Lätis valiti juba taastatud sõjaeelse kodanikkonna baasil.

17. märtsil 1991 toimunud üleliiduline referendum toetas samas NSV Liidu säilitamist peaaegu sama ülekaalukalt, kui Eesti toetas sellest lahkulöömist – 77,85 protsenti inimestest toetas NSV Liidu säilitamist impeeriumis, mille aladel ei suudetud veel aasta varem kõikjal isegi mitme kandidaadiga valimisi korraldada. Ja kui ettepaneku uut liidulepingut sõlmida oli teinud just Eesti ülemnõukogu 16. novembril 1988, polnud 1991. aastal enam Balti riikidel mingit tahet uuenenud liitu ühineda.

3. märtsi 1991 referendumil osales Eestis 949 000 inimest, ehk boikotiüleskutsed kukkusid läbi. Vastuhäälte arv 203 000 on võrreldav nende arvuga, kes Eestis siiski otsustasid üleliidulisel referendumil osaleda (222 000), valdavalt just Ida-Virumaa suuremates linnades – Narvas, Sillamäel, Kohtla-Järvel.

Ka sealsete Moskva-meelsete autonoomianõuete tugevnemiseks andis sama referendum järsult lisahoogu. Nende nõuete elluviimine nurjus küll 1991. aasta augustiputši nurjudes, ja seejärel polnud Eesti Vabariigi taastamist õigusjärgse riigina enam võimalik peatada.