里约奥运会上，美国队最终以46金37银38铜在金牌榜上遥遥领先，这是美国队第10次在奥运会上达到或超过40金大关，相当于所有其他国家达到这一金牌数量次数的总和。在里约，美国军团在两个基础大项田径、游泳上，再度展现了世界第一体育强国的辉煌。
得田径、游泳者得天下，美国队在这两个项目上分别拿下13金和16金，占美国队金牌总数的近2/3。
伦敦奥运会后退役的菲尔普斯再度王者归来，夺得5金1银，成为本届奥运会的多金王。“菲鱼”在200米混合泳中蝉联4届奥运冠军，从未失手，200米蝶则夺回了伦敦失去的金牌。在里约，除了个人的两金1银外，菲尔普斯还有3枚接力金牌。他更新了自己无与伦比的奥运奖牌纪录，共收获23枚金牌和28枚奖牌，前无古人，后来者怕也很难超越。
虽然美国田径底气十足，但在短跑领域，他们却被牙买加完全压制，男子和女子100米和200米分别被牙买加男女“飞人”博尔特和汤普森统治。而在4×100米项目上，美国队更是演绎出一次史无前例的“闹剧”。18日进行的女子4×100米预赛，美国队出现交接棒失误，原本无缘晋级决赛，但随后她们申诉称遭遇邻道巴西队阻挡导致失误，随后仲裁委员会决定美国队当晚独自重赛。重赛中，美国队在没有干扰的环境下跑出41秒77，将原本以42秒70排名预赛第八的中国队挤出了决赛。但正所谓“出来混总是要还的”，在之后的男子4×100米接力中，原先取得铜牌的美国队因犯规被取消成绩。中国队由第五递补为第四，创造中国队该项目奥运最佳战绩。
美国队本次的里约囧途还不止于此，在诞生了超级英雄的美国泳池里也出现了一位“小丑”。美国游泳名将罗切特称他和队友在里约打车时，被一伙儿扮成警察的匪徒持枪抢劫，强迫他们交出近400美元的现金。但警方调查发现，几人所说的纯属虚构，事实是醉醺醺的罗切特等人乘坐出租车到加油站找卫生间，对卫生间内的物品和设施进行破坏，加油站安保人员持枪要求他们保持镇静，并让他们交了大约50美元的赔偿金后让他们离开。
真相大白之后，罗切特的做法让很多美国人大感蒙羞，更有一家美国媒体批评他“有一切让全世界讨厌美国人的特点”。
