El nombramiento de Valls, nacido en Barcelona en 1962, se produjo en una declaración televisada de Hollande y al día siguiente de una histórica derrota del gobernante Partido Socialista (PS) en las elecciones municipales.
En un mensaje de siete minutos y en diferido, Hollande agradeció a Ayrault su "valentía y abnegación" y abrió una nueva etapa en su mandato, que inició en 2012 y culminará en 2017, tras haber comprendido el mensaje de las urnas.
"No (hay) suficientes cambios y por lo tanto (hay) demasiada lentitud. No (hay) suficientes empleos y por lo tanto (hay) demasiado paro. No (hay) suficiente justicia social y (sí) demasiados impuestos. Es el mensaje que me habéis dirigido y que recibo personalmente", dijo el presidente.
Aunque solo avanzó el nombre del próximo primer ministro, apuntó que el nuevo Gobierno tendrá menos carteras que las 38 actuales y trabajará sobre tres ejes: devolver a Francia su fuerza económica, concentrarse en la justicia social y aumentar el poder adquisitivo.
Hollande, que en 2012 derrotó en las urnas al conservador Nicolas Sarkozy, subrayó que "la recuperación del país es indispensable" y pasa por renovar el aparato productivo, sanear las cuentas públicas y reconquistar la influencia internacional.
"Sabía que la situación era grave y no me quejo. Asumo la total responsabilidad", afirmó un presidente que, lacerado por una cota de impopularidad sin precedentes en la democracia francesa, prometió bajar los impuestos "de aquí a 2017".
El anuncio del nombre del nuevo primer ministro puede poner en peligro el pacto de Gobierno con Europa Ecología Los Verdes (EELV), formación que había amenazado con salir de la coalición si el elegido era Valls.
Más allá de la escasa sintonía personal con el hasta ahora titular de Interior, ese partido discrepa políticamente con Valls en asuntos como la gestión de la inmigración y de los gitanos llegados de Bulgaria y Rumanía, su apoyo a la energía nuclear o su mano dura contra el cannabis.
Valls representa el ala más a la derecha de los socialistas y se alinea con la "tercera vía" del exprimer ministro británico Tony Blair.
Detractor de la semana laboral de 35 horas, uno de los símbolos de la izquierda francesa, y partidario de cambiar el nombre del PS al considerar superado el adjetivo "socialista", ha encarnado una línea dura al frente de Interior.