Två förslag från Demokraterna och två från Republikanerna – alla med stöd från representanter från båda partierna – röstades ned.

60 av 100 röster krävs för att ett förslag ska gå igenom senaten.

– Varje enskild senator vill hindra att terrorister kommer över vapen och att de används för att skada oskyldiga civila, men det finns ett rätt sätt att göra det här på, och ett fel sätt, säger republikanen John Cornyn från Texas.

Dick Durbin, Demokraterna, ser det som ett misslyckande att politikerna i senaten inte kan enas trots massakern i Orlando.

"I kväll vände senaten ryggen till offren för vapenvåld, från Orlando till San Bernardino, från Newtown till gatorna i Chicago", säger han i ett uttalande.

Senaten röstade om liknande åtgärder efter skolskjutningen 2012 i Connecticut och efter San Bernardino-attacken förra året, utan att de gick igenom.