נבחרות ההוקי שדה שחזרו את הישגיהן מאטלנטה: נבחרת הנשים זכתה במדליית הזהב לאחר שגברה על ארגנטינה, ונבחרת הגברים זכתה במדליית הארד לאחר שגברה על פקיסטן. נבחרת הנשים בכדורסל זכתה במדליית הכסף, לאחר שהפסידה במשחק הגמר לנבחרת ארצות הברית, ואילו נבחרת הגברים שוב הפסידה לנבחרת ליטא במשחק על מדליית הארד. נבחרת הנשים בכדורמים זכתה במדליית זהב ראשונה בתולדותיה, לאחר ניצחון על נבחרת ארצות הברית. נבחרת הסופטבול זכתה בפעם השנייה ברציפות במדליית ארד.
שלושה קלעים אוסטרלים זכו במדליות: מייקל דיימונד זכה במדליית זהב בטראפ, ראסל מארק זכה במדליית כסף בדאבל-טראפ ואנמארי פורדר זכתה במדליית ארד באקדח אוויר. לורן ברנס הייתה לוחמת הטאקוונדו האוסטרלית הראשונה שזוכה במדליית זהב אולימפית, ודניאל טרנטון זכה במדליית כסף. ענף נוסף בו הושגה מדליית זהב ראשונה עבור אוסטרליה היה הקשתות, עם זכייתו של סיימון פיירוות'ר. נבחרת הרכיבה האוסטרלית זכתה אף היא במדליית זהב, ואחד מחבריה, אנדרו הוי, זכה במדליית כסף בתחרות היחידים. כדורעפניות החופים קרי פוטהארסט ונטלי קוק שיפרו את הישגן מאטלנטה וזכו במדליית זהב, הראשונה בענף זה, לאחר שגברו במשחק הגמר על צמד ברזילאי.
החותרים האוסטרלים זכו בחמש מדליות, אך אף אחת מהן לא הייתה מדליית זהב. שמיניית החותרים, רביעיית החותרים בסירה קלה ללא הגאי, וצמד החותרות רייצ'ל טיילור וקייט סלאטר זכו במדליות כסף, ורביעיית החותרים ללא הגאי וצמד החותרים ג'יימס טומקינס ומתיו לונג זכו במדליות ארד. חותרי הקיאק אנדרו טרים ודניאל קולינס זכו במדליית כסף במקצה ל-500 מטר וקטרין בורצ'רט זכתה במדליית ארד במקצה היחידות לאותו המרחק. בורצ'רט גם סיימה במקום השישי במקצה הזוגות, עם אנה ווד. ג'י וולאס היה למתעמל האוסטרלי הראשון בהיסטוריה שזוכה במדליה אולימפית - מדליית כסף בטרמפולינה. הטניסאים טוד וודברידג' ומארק וודפורד זכו אף הם במדליית כסף, לאחר שהפסידו בשלב הגמר לצמד הקנדי סבסטיאן לארו ודניאל נסטור. ילנה דוקיץ' סיימה במקום הרביעי, לאחר שהפסידה בחצי הגמר לרוסייה ילנה דמנטייבה ובמשחק על המקום השלישי לטניסאית האמריקנית מוניקה סלש. גם הטריאתלטית מישל ג'ונס זכתה במדליית כסף, ואילו לורטה הארופ סיימה במקום החמישי. בג'ודו, זכתה מריה פרלי במדליית ארד.
בקפיצה למים זכו האוסטרלים בשתי מדליות ארד. רוברט ניוברי ודין פולר רשמו את ההישג בקפיצה סינכרונית מ-3 מטרים. פולר גם סיים במקום החמישי במקצה היחידים, ואילו ניוברי סיים גם במקום החמישי בקפיצה סינכרונית מ-10 מטרים, יחד עם מתיו הלם. בקפיצת היחידים מ-10 מטרים סיים הלם במקום השמיני. אצל הנשים, זכו רבקה גילמור ולודי טורקי במדליית ארד בקפיצה סינכרונית מ-10 מטרים. טורקי גם סיימה במקום הרביעי בקפיצה סינכרונית מ-3 מטרים, יחד עם שנטל מישל. מישל עצמה דורגה במקום השביעי בקפיצה מ-3 מטרים.
בענפי הכדור, זכו נבחרות הנשים למרבית ההישגים. נבחרת ההוקי שדה זכתה במדליית זהב שנייה ברציפות, לאחר שגברה במשחק הגמר על נבחרת ארגנטינה. נבחרת הגברים זכתה במדליית ארד, לאחר שהפסידה בחצי הגמר לנבחרת הולנד, וגברה על נבחרת פקיסטן במשחק על המקום השלישי. גם נבחרת הנשים בכדורמים זכתה במדליית זהב, לראשונה בתולדותיה, לאחר שגברה על נבחרת רוסיה בחצי הגמר, ועל נבחרת ארצות הברית בגמר. נבחרת הגברים הסתפקה במקום השמיני. בכדורסל, זכתה נבחרת הנשים במדליית כסף, לאחר ניצחון על נבחרת ברזיל בחצי הגמר והפסד לנבחרת ארצות הברית במשחק הגמר. נבחרת הגברים סיימה במקום הרביעי, לאחר הפסד לנבחרת צרפת בחצי הגמר ולנבחרת ליטא במשחק על המקום השלישי. נבחרת הסופטבול זכתה במדליית הארד, ונבחרת הבייסבול ונבחרת הגברים בכדורעף סיימו במקום השביעי.
אולימפיאדת אתונה (2004).
גם באולימפיאדת אתונה (2004) הגיעה המשלחת האוסטרלית להישגים גבוהים. 482 הספורטאים זכו ב-49 מדליות, בהן מספר שיא של מדליות זהב - 17. גם בסיומם של משחקים אלה דורגה אוסטרליה במקום הרביעי בטבלת המדליות, אחרי ארצות הברית, סין ורוסיה.
השחייה שוב הייתה הענף הבולט, עם 14 מדליות, מהן 7 מדליות זהב. ת'ורפ שמר על תוארו במשחה ל-400 מטר חופשי, ואף גבר על ואן דן הוחנבאנד ומייקל פלפס במשחה ל-200 מטר חופשי, בו קבע שיא אולימפי חדש (1:44.71 דקות). כן זכה במדליית ארד במשחה ל-100 מטר חופשי, בו ניצח ואן דן הוחנבאנד. גם האקט שמר על תוארו במשחה ל-1,500 מטר חופשי, וכן סיים שני, אחרי ת'ורפ, במשחה ל-400 מטר, ובמקום החמישי במשחה ל-200 מטר. רביעיות השליחים, לעומתם, איבדו את תואריהן, לאחר שזכו במדליית הכסף במשחה ל-200X4 מטר חופשי, ובמשחה ל-100X4 מטר חופשי סיימה רק במקום השישי. שחיינים בולטים נוספים: מאט ולש (מקום חמישי ב-100 מטר גב), ברט הוק (מקום שישי ב-50 מטר חופשי), ג'ף היוגיל (מקום שמיני ב-100 מטר פרפר), טראוויס נידרפלט (מקום שמיני ב-400 מטר מעורב אישי) וקרייג סטיבנס (מקום שמיני ב-1500 מטר חופשי)
פטריה תומאס זכתה במדליית זהב במשחה ל-100 מטר פרפר, ובמדליית כסף במשחה למרחק הכפול. ג'ודי הנרי זכתה במדליית זהב במשחה ל-100 מטר חופשי. לייזל ג'ונס זכתה במדליית כסף במשחה ל-200 מטר חזה ובמדליית ארד במשחה ל-100 מטר חזה. ברוק הנסון זכתה במדליית הכסף במשחה ל-100 מטר חזה וסיימה במקום השמיני במשחה ל-200 מטר חזה. שחיינית נוספת, ליבי טריקט, זכתה במדליית ארד במשחה ל-50 מטר חופשי. נבחרת השליחות ל-100X4 מטר חופשי, בה התחרו גם תומאס, הנרי וטריקט, קבעה שיא עולם חדש - 3:35.94 שניות. גם נבחרת השליחות ל-100X4 מטר מעורב, בה התחרו תומאס, הנרי וג'ונס, קבעה שיא עולם חדש - 3:57.32 דקות. נבחרת השליחות ל-200X4 מטר חופשי סיימה במקום הרביעי. שחייניות בולטות נוספות: ג'סיקה שיפר (מקום רביעי ב-100 מטר פרפר), פליסיטי גאלווז (מקום חמישי ב-200 מטר פרפר), לארה קרול (מקום שישי ב-200 מטר מעורב אישי), מישל אנגלסמן (מקום שישי ב-50 מטר חופשי) ולינדה מקנזי (מקום שביעי ב-400 מטר חופשי).
גם רוכבי האופניים זכו להצלחה רבה, כשזכו ב-11 מדליות, מהן 6 מדליות זהב. ריאן ביילי זכה בשתיים מהן, בספרינט ובקיירין. סטוארט אובריאן וגראם בראון זכו במדליית זהב במרוץ מדיסון. בראון זכה במדליית זהב נוספת, במרוץ המרדף הקבוצתי. אנה מירס זכתה במדליית זהב במרוץ נגד השעון ובמדליית ארד במרוץ הספרינט, ושרה קריגן זכתה במדליית זהב במרוץ אופני כביש. במרוצי המרדף ליחידים זכו במדליות כסף בראד מקגי וקייטי מקטיאר. שיין קלי זכה במדליית ארד בקיירין וסיים במקום הרביעי במרוץ נגד השעון, ומייקל רוג'רס זכה במדליית ארד במרוץ נגד השעון. רוכבת נוספת, אואנון ווד, סיימה במקום הרביעי במרוץ אופני כביש ובמקום השישי במרוץ נגד השעון. קתרין בייטס סיימה במקום הרביעי במירוץ מרדף, והישג דומה רשמה נבחרת הגברים בספרינט.
גם בקפיצה למים נרשמה הצלחה, והקופצים זכו ב-6 מדליות, ארבע מהן הגיעו למשפחה אחת: שנטל ניוברי זכתה במדליית זהב בקפיצה מ-10 מטרים ובמדליית ארד בקפיצה הסינכרונית מ-3 מטרים (עם אירינה לאשקו). בעלה, רוברט ניוברי, זכה בשתי מדליות ארד בקפיצות הסינכרוניות - בקפיצה מ-3 מטרים עם סטיבן בארנט ובקפיצה מ-10 מטרים עם מתיו הלם. הלם זכה גם במדליית כסף בקפיצה מ-10 מטרים ליחידים. במדליה השישית, מדליית ארד, זכתה לודי טורקי, בקפיצה מ-10 מטרים. בנוסף, סיימה טורקי במקום הרביעי בקפיצה הסינכרונית מ-10 מטרים (עם לינדה פולאוהולה) ובמקום השישי בקפיצה מ-3 מטרים.
צמד החותרים דרו ג'ין וג'יימס טומקינס זכו במדליית זהב, רביעיית החותרים בסירה קלה זכו במדליית כסף, ושמיניית החותרים ורביעיית החותרות זכו במדליות ארד. הקלעית סוזאן באלוג זכתה במדליית זהב בטראפ, אדם ולה זכה במדליית ארד בתחרות המקבילה לגברים, ולורין מארק דורגה במקום הרביעי בסקיט.
באתלטיקה, זכתה נבחרת השליחים ל-400X4 מטרים במדליית כסף, וההלכים נייתן דיקס וג'יין סאוויל זכו במדליות ארד בהליכה ל-20 ק"מ. אתלטים בולטים נוספים כללו את ברונווין תומפסון (מקום רביעי בקפיצה לרוחק), ג'אנה פיטמן (מקום חמישי בריצת 400 מטר משוכות), רביעיית השליחים ל-100X4 מטר (מקום שישי), ג'סטין אנליזרק (מקום שביעי בהדיפת כדור ברזל) וקרייג מוטראם (מקום שמיני בריצת 5000 מטר).
הקיאקיסט נייתן בגאלי זכה בשתי מדליות כסף, במקצה ל-500 מטר, ובמקצה הזוגות ל-500 מטר, עם קלינט רובינסון. בנוסף, סיים במקום הרביעי במקצה ל-1,000 מטר. הצמד דניאל קולינס ודייוויד רודס סיים במקום הרביעי במקצה הזוגות ל-1,000 מטר. הטריאתלטית לורטה הארופ שיפרה את הישגה מסידני וזכתה במדליית כסף, וגרג בנט סיים במקום הרביעי. הטניסאית אלישיה מוליק זכתה במדליית ארד, לאחר שהפסידה בחצי הגמר לצרפתייה אמלי מורסמו וגברה על הרוסייה אנסטסיה מיסקינה במשחק על המקום השלישי. בטורניר הזוגות, בו התחרתה לצדה של רנה סטאבס, הודחו השתיים ברבע הגמר. במדליית ארד נוספת זכה הקשת טים קאדיהי.