2016年夏季奥林匹克运动会女子不定向飞靶项目于2016年8月7日在里约热内卢国家射击中心举行。本届比赛採用新赛制，分为预赛、准决赛及决赛三个阶段。在预赛阶段，每位运动员需要射击3组，每组25枚目标飞靶（10枚向左、10枚向右、5枚直线），每枚目标有2次射击机会。成绩最佳的6位运动员将晋级至准决赛。在准决赛阶段，每位运动员需要射击15枚目标飞靶，但是只有1次射击机会。成绩最佳的2位运动员将进行金牌战，而第3、4名的运动员则进行铜牌战。当出现总分相同的情况，将採用延长比赛模式直接分出胜负为止。Sec