Foram dois os objetivos básicos da Operação Rodízio: 

- Realizar um exercício de defesa civil envolvendo a população da região metropolitana de São Paulo, visto que a legislação ambiental do Estado prevê que em casos de ocorrência de episódios críticos de poluição do ar,  quando houver a decretação do estado de Alerta ou Emergência, é necessário restringir a circulação de veículos na intensidade e tempo necessários até que os níveis de poluição retomem aos padrões aceitáveis. 

- Testar a resposta da sociedade à prática da restrição da circulação de veículos e colher subsídios para a proposição de um sistema de rodízio de veículos que possa ser implementado anualmente, durante o período de inverno, quando as condições de dispersão de poluentes são desfavoráveis. 

Além destes objetivos pretendeu-se, também, consolidar junto à população o conceito de que os veículos são, atualmente, a principal fonte de poluição na região metropolitana de São Paulo e que a poluição gerada tem sérios efeitos, particularmente sobre a saúde. 

Um outro objetivo foi provocar a sociedade a refletir sobre a necessidade de se equacionar urgentemente uma série de problemas estruturais como a falta de um sistema de transporte público adequado, a desorganização urbana no uso e ocupação do solo, a freqüente desregulagem dos motores, o congestionamento crônico e cada vez mais grave trânsito.