На Олимпиаде в Хельсинки спортсмены Советского Союза участвовали во всех видах олимпийской программы, коме хоккея на траве. Участие советских легкоатлетов в Олимпиаде в Хельсинки в 1952 году было отмечено 22 золотыми, 30 серебряными и 19 бронзовыми медалями. В неофициальном командном зачёте команда СССР набрала одинаковое количество очков с командой США.
Первым золотым призёром Олимпиады стала метательница диска Н. Пономарёва (Ромашкова).
На XVI летних Олимпийских играх в Мельбурне в 1956 году команда Советского Союза завоевала 98 медалей, из них 37 золотых, 29 серебряных и 32 бронзовых. В общекомандном зачёте сборная СССР заняла первое место. Лучшим спортсменом Олимпиады в Мельбурне в 1956 году был назван советский бегун В. Куц. Золотыми медалями Олимпиады в Риме в 1960 году были награждены П. Болотников (бег), сестры Т. и И. Пресс (метание диска, бег с барьерами), В. Капитонов (велоспорт), Б. Шахлин и Л. Латынина (гимнастика), Ю. Власов (тяжёлая атлетика), В. Иванов (академическая гребля).
На XVIII летних Олимпийских играх в Токио в 1964 году сборная СССР завоевала 96 медалей: 30 золотых, 31 серебрянную и 35 бронзовых. В общекомандном зачёте сборная СССР заняла второе место. Блестящих результатов советские спортсмены добились в прыжках в высоту (В. Брумель), в тяжёлой атлетике (Л. Жаботинский), в гимнастике (Л. Латынина).