Ministros de ambos países firmaron acuerdos para programas militares e industriales, un proyecto de energía nuclear y cooperación en investigación científica y educación, dijeron las autoridades.
Sarkozy ha dicho que quiere ayudar a Libia a volver al 'concierto de naciones', después de que liberase a los seis trabajadores sanitarios acusados de infectar a cientos de niños con el virus del sida.
Tras ocho años encarcelados en Libia, los seis - cinco búlgaras y un médico palestino - regresaron el martes a Sofía en el avión presidencial francés, acompañados por la mujer de Sarkozy.
El grupo llegó a Sofía, donde fueron indultados por el presidente de Bulgaria, pero el miércoles, una asociación de familiares de los 460 niños infectados con VIH condenó el perdón de 'imprudente' y pidieron el arresto de los seis por Interpol.
Dos de las enfermeras y el doctor dieron una conferencia de prensa en la que reiteraron su inocencia y dijeron haber 'perdonado a nuestros torturadores. Pero eso no significa que no los vayamos a demandar. Aún tenemos que decidirlo'.
'Estoy contento de estar en su país para hablar del futuro', escribió Sarkozy en el libro de la residencia de Gaddafi. El presidente francés espera incrementar los intereses empresariales galos en Libia, así como reforzar las relaciones diplomáticas.
Pero la mejora de las relaciones fue atemperada por la preocupación de que la UE no comprometa sus credenciales de derechos humanos al aflojar su presión sobre Libia por supuestos abusos como el maltrato de detenidos y sospechosos y la falta de libertad de prensa.
Gaddafi, que le recibió con gafas de sol, un traje blanco con una pañoleta beige y un broche con forma del continente africano, le mostró los restos del edificio que solía utilizar como vivienda en el enorme recinto que tiene en el centro de Trípoli.
El edificio se conserva tal y como quedó después de un ataque aéreo de Estados Unidos en 1986 en el que unas 40 personas murieron, incluyendo su hija adoptada Hanna.
En 2003 Libia terminó con décadas de aislamiento internacional al aceptar acabar con su programa de armas nucleares, que le prohibía la ONU, y pagar indemnizaciones por las víctimas de un atentado contra un avión comercial estadounidense que cayó sobre la localidad escocesa de Lockerbie en 1988, causando la muerte de 270 personas.
Al año siguiente firmó un acuerdo similar por el atentado en 1989 contra un avión francés de la UTA en Níger, en el que murieron 170 personas.
/Por Salah Sarrar/
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