Qualquer uma das duas palavras — intenção e voto — tem a forma plural. Portanto, o uso do singular ou do plural estará relacionado com o contexto em que se enquadrar.
Por exemplo, se nos referirmos ao tema das pesquisas, parece-nos que a forma singular é a adequada: «As pesquisas de intenção de voto». No entanto, se quisermos designar situações específicas em que se quer indicar a realização de inquéritos a várias pessoas sobre as probabilidades da sua votação num determinado indivíduo ou numa lista, então, será caso de se utilizar a expressão «pesquisas de intenções de voto».
As gramáticas consultadas não abordam o plural desse tipo de estruturas, que não são tratadas como unidades lexicais, mas, se tivermos em conta as expressões «direito de voto», «livro(s) de leitura», «livro(s) de estudo», aconselha-se a forma singular para a palavra voto.