Netanyahu er Israels lengstsittende statsminister og håpet at tirsdagens valg skulle sørge for at en samlet høyreside stilte seg bak ham.
Skjebnen til den omstridte statsministeren er nå usikker, og mye tyder på en fortsatt fastlåst politisk situasjon i landet.
Tre valgdagsmålinger fra Israels ledende kringkastere viser at Netanyahus parti vinner flest av de 120 plassene i Knesset. Dersom målingene speiler det endelige valgresultatet, som er ventet senere i uken, kan Likud få 30 eller 31 mandater.
Netanyahu sier valgdagsmålingene viser en «stor seier for høyresiden» og hans Likud.
– Jeg vil ta kontakt med alle folkevalgte som deler våre prinsipper. Jeg vil ikke ekskludere noen, sa han til sine tilhengere.
Sammen med sine religiøse og nasjonalistiske allierte kan Netanyahu få mer enn 50 mandater. Men veien mot en høyrestyrt koalisjon avhenger av en avtalen med Naftali Bennett.
Han er en tidligere alliert av Netanyahu, men har i dag et anstrengt forhold til statsministeren. Bennett har sagt at han kan gå inn i en allianse med Netanyahus motstandere, såfremt han får bli statsminister.
Yair Lapid, leder for det israelske sentrumspartiet Yesh Atiden, hevder det er Netanyahu motstandere som er på vei mot flertall.
– For øyeblikket har ikke Netanyahu 61 mandater, sa han til sine tilhengere i Tel Aviv.
Tallene fortsatte å endre seg tidlig onsdag morgen og det er fortsatt mulig at Netanyahu ikke oppnår flertall, selv med støtte fra Bennett. Valgdagsmålinger i Israel er notorisk upålitelige, og det kan ta tid før det endelige resultatet er klart.
Lapid sier han har «begynt å snakke sammen med partiledere, og vi venter på valgresultatet, men vi vil gjøre alt vi kan for å skape en sunn regjering for Israel».