באתלטיקה זכו האמריקאים ב-16 מדליות, מהן 7 מדליות זהב. במניין זה לא נכללות 3 מדליות זהב ומדליית ארד אחת שנשללו מספורטאים אמריקאים בשל שימוש בחומרים אסורים. בשנת 2007 הודתה מריון ג'ונס כי השתמשה בחומרים אסורים. מדליות הזהב בהן זכתה בריצת 100 מטר וריצת 200 מטר ומדליית הארד בה זכתה בקפיצה לרוחק נשללו ממנה. ג'ונס נטלה חלק גם בשני מרוצי השליחות. לאחר סדרת דיונים וערעורים קבע בשנת 2010 בית הדין לבוררות בספורט כי חברותיה של ג'ונס למרוצים אלו יוכלו להמשיך ולהחזיק במדליות הזהב שלהן. בשנת 2008 הודה גם אנטוניו פטיגרו, שזכה במדליית זהב עם נבחרת השליחים ל-400X4 מטר כי נטל חומרים מסוכנים. חברו לנבחרת, מייקל ג'ונסון, הודיע כי יחזיר ביוזמתו את מדליית הזהב לוועד האולימפי הבינלאומי, וכי הוא חש "מרומה, נבגד ומאוכזב". בהמשך, שלל הוועד האולימפי הבינלאומי את מדליית הזהב גם מיתר חברי הנבחרת שהשתתפו במרוץ.
פרט לשערוריות אלה, רשמו האתלטים האמריקאים מספר הישגים נאים. מייקל ג'ונסון שמר על תוארו בריצת 400 מטר, ומוריס גרין זכה בשתי מדליות זהב, בריצת 100 מטר ובמרוץ השליחים ל-100X4 מטר. חבריו לנבחרת היו ג'ון דראמונד, ברנרד ויליאמס ובריאן לואיס. סטייסי דרגילה קבעה שיא אולימפי בקפיצה במוט (4.60 מטר). אנג'לו טיילור זכה במדליית הזהב בריצת 400 מטר משוכות, וניק הייסונג זכה במדליית הזהב בקפיצה במוט.
ענפי כדור קבוצתיים.
נבחרת הכדורסל זכתה בתואר האולימפי בפעם ה-12 בתולדותיה, והשלישית ברציפות. מסגל הנבחרת מאטלנטה נותר רק גארי פייטון, ואליו הצטרפו ריי אלן, וין בייקר, קווין גארנט, טים הארדוויי, אלן יוסטון, אלונזו מורנינג, אנטוניו מקדייס, סטיב סמית', ג'ייסון קיד, וינס קרטר ושריף עבדור-רחים. בניגוד לאולימפיאדות הקודמות, חלק ממשחקי הנבחרת היו צמודים. בחצי הגמר גברה על נבחרת ליטא 83-85 ובמשחק הגמר ניצחה את נבחרת צרפת 75-85. משחק הגמר זכור גם בשל הטבעה שביצע וינס קרטר, תוך כדי שהוא מפסק רגליו ומנטר מעל פרדריק וייס, המתנשא לגובה של 2.18 מ'. בעיתונות הצרפתית כונתה הקפיצה "le dunk de la mort" ("הטבעת המוות").
בשורותיה של נבחרת הנשים בכדורסל כיכבו, בין היתר, יולנדה גריפית', ליסה לסלי, שריל סוופס ותרזה אדוארדס בת ה-36 (בהופעתה החמישית ברציפות במשחקים). גם נבחרת זו שבה וזכתה במדליית הזהב, לאחר שגברה בחצי הגמר על נבחרת קוריאה הדרומית 65-78, ובמשחק הגמר הביסה את נבחרת אוסטרליה בתוצאה 54–76.
נבחרת הסופטבול שמרה על תוארה, לאחר שגברה בחצי הגמר על נבחרת סין ובמשחק הגמר על נבחרת אוסטרליה. נבחרת הבייסבול זכתה לראשונה בתואר האולימפי, לאחר שגברה בחצי הגמר על קוריאה הדרומית ובמשחק הגמר על האלופה היוצאת, נבחרת קובה. לראשונה נערך טורניר כדורמים לנשים, ונבחרת ארצות הברית זכתה במדליית הכסף, לאחר שדורגה שנייה, אחרי אוסטרליה, בבית בן שש נבחרות. נבחרת הגברים סיימה במקום השישי. נבחרת הנשים בכדורגל זכתה אף היא במדליית כסף, לאחר שגברה בחצי הגמר 0–1 על נבחרת ברזיל, והפסידה במשחק הגמר לנבחרת נורווגיה 2–3, בהארכה. נכון לשנת 2012, זוהי הפעם היחידה בה נבחרת ארצות הברית לא זכתה בתואר. נבחרת הגברים רשמה הישג שיא כשסיימה במקום הרביעי, לאחר שהפסידה בחצי הגמר 1–3 לנבחרת ספרד ובמשחק על מדליית הארד הפסידה 0–2 לנבחרת צ'ילה. נבחרת הנשים בכדורעף סיימה אף היא במקום הרביעי, לאחר הפסדים לנבחרות רוסיה וברזיל. נבחרת הגברים סיימה את משחקיה בשלב הבתים ללא ניצחון.
ענפים אחרים.
המתאבקים זכו ב-7 מדליות, מהן שתי מדליות זהב. ברנדון סליי זכה באחת מהן, ובשנייה זכה רולון גארדנר. יריבו של גארדנר בגמר היה הרוסי אלכסנדר קרלין. קרלין לא הפסיד קרב מזה 13 שנים, לא איבד נקודה מזה 6 שנים, והיה האלוף האולימפי בשלוש האולימפיאדות הקודמות. הוא נראה מועמד ודאי לניצחון, ובכירים בוועד האולימפי הבינלאומי, בהן נשיא הוועד, חואן אנטוניו סמראנש, הגיעו לצפות בקרב, שנראה היה שיהפוך את קרלין לספורטאי הרביעי בהיסטוריה שזוכה במדליית זהב רביעית ברציפות באותו מקצוע. בעקבות הישגו של גארדנר בניצחונו על קרלין, הוא נבחר לשאת את דגל ארצות הברית בטקס הסיום של המשחקים.
הטניסאיות האמריקאיות זכו ב-3 מדליות, בהן שתי מדליות זהב. האחיות ונוס וסרינה ויליאמס זכו במדליית הזהב בטורניר הזוגות, לאחר שגברו על הצמד ההולנדי קריסטי בוחרט ומרים אורמנס. ונוס ויליאמס זכתה גם במדליית הזהב בטורניר היחידות, לאחר שגברה במשחק הגמר על ילנה דמנטייבה. מוניקה סלש, שהפסידה לוויליאמס בחצי הגמר, זכתה במדליית הארד לאחר ניצחון על ילנה דוקיץ'. האלופה האולימפית היוצאת, לינדזי דבנפורט, פרשה לאחר הסיבוב הראשון.
השייטים זכו בארבע מדליות, בהן מדליית זהב אחת (מארק ריינולדס ומגנוס ליליידאהל, בדגם סטאר). רוכבי האופניים זכו בשלוש מדליות. מארטי נות'סטיין זכה במדליית זהב במרוץ הספרינט, מארי הולדן זכתה במדליית כסף במרוץ נגד השעון ולאנס ארמסטרונג זכה במדליית ארד במקצה המקביל לגברים. הקלעית ננסי ג'ונסון זכתה במדליית זהב בירי ברובה אוויר מ-10 מטר ודייוויד אוקונור זכה במדליית זהב ברכיבה. טארה נוט הייתה לאלופה האולימפית הראשונה בהרמת משקולות, בקטגוריית המשקל של עד 48 ק"ג ולוחם הטאקוונדו סטיבן לופז, שזכה במדליית זהב בקטגוריית המשקל של עד 68 ק"ג, היה לאמריקאי הראשון שזוכה במדליה אולימפית בענף זה. דיין בלנטון ואריק פונוימואנה זכו במדליית הזהב בכדורעף חופים ולורה וילקינסון זכתה במדליית זהב בקפיצה למים, בקפיצה מ-10 מטר. הקשת ויק וונדרלה זכה במדליית כסף במקצה האישי ובמדליית ארד במקצה הקבוצתי. נבחרת הנשים בהתעמלות סיימה במקום הרביעי, ואולם בשנת 2008 התברר כי הנבחרת הסינית שיתפה מתעמלת בת 14 וחצי, בניגוד לתקנון, ומדליית הארד בה זכתה הנבחרת הועברה לארצות הברית. מדליות נוספות הושגו באיגרוף, חתירה וקרב חמש מודרני.
אולימפיאדת אתונה (2004).
באולימפיאדת אתונה (2004) השתתפו 613 ספורטאים אמריקאים. הם זכו ב-101 מדליות, מהן 36 מדליות זהב, ובפעם השלישית ברציפות דורגה בראש טבלת המדליות.
שחייה.
בשחייה זכו האמריקאים ב-28 מדליות, מהן 12 מדליות זהב.
מייקל פלפס בן ה-19 קיווה לשבור את שיאו של מארק ספיץ מאולימפיאדת מינכן (1972), ולזכות ב-8 מדליות זהב. אף שלא הצליח במשימה זו, זכה בשש מדליות זהב ושתי מדליות ארד, והיה לספורטאי השני בהיסטוריה, אחרי המתעמל הסובייטי אלכסנדר דיטיאטין, שזוכה ב-8 מדליות באולימפיאדה אחת. פלפס קבע שיא עולם במשחה ל-400 מטר מעורב אישי (4:08.26 דקות), וניצח גם במשחים ל-100 מטר פרפר, 200 מטר פרפר ו-200 מטר מעורב אישי. כן היה שותף לזכייה במדליית הזהב במשחה ל-200X4 מטר חופשי. הוא השתתף במשחי המוקדמות במשחה ל-100X4 מטר מעורב, אך ויתר על מקומו בגמר לטובת איאן קרוקר. במדליות ארד זכה במשחים ל-200 מטר חופשי ול-100X4 מטר חופשי. שותפיו של פלפס במשחה השליחים ל-200X4 מטר היו פיטר ואנדרקיי, ראיין לוכטה (שזכה גם במדליית כסף ב-200 מטר מעורב אישי) וקליט קלר (שזכה גם במדליית ארד במשחה ל-400 מטר חופשי). שותפיו במשחה השליחים ל-100X4 מטר חופשי היו ניל ווקר, ג'ייסון ליזאק ואיאן קרוקר.
נבחרת השליחים ל-100X4 מטר מעורב (שכללה את פלפס רק בשלב המוקדמות) קבעה שיא עולם חדש (3:30.68 דקות). השחיינים במשחה הגמר היו ברנדן הנסן, ג'ייסון ליזאק, ארון פירסול ואיאן קרוקר. פירסול זכה גם במדליות זהב במשחים ל-100 ול-200 מטר גב, הנסן זכה גם במדליית כסף במשחה ל-100 מטר חזה ובמדליית ארד במשחה ל-200 מטר חזה וקרוקר זכה גם במדליית כסף במשחה ל-200 מטר פרפר. גארי הול זכה במדליית הזהב במשחה ל-50 מטר חופשי, וזוכי מדליות נוספים כללו את לארסן ג'נסן שזכה במדליית כסף במשחה ל-1500 חופשי ואת אריק ונדט, שזכה בפעם השנייה ברציפות במדליית כסף ב-400 מטר מעורב.
נבחרת הנשים במשחה ל-200X4 מטר חופשי קבעה שיא עולם חדש (7:53.42 דקות). השחייניות במשחה הגמר כללו את דנה ולמר, קייטלין סנדנו, קרלי פייפר ונטלי קוגלין. סנדינו זכתה גם במדליית כסף במשחה ל-400 מטר מעורב אישי ובמדליית ארד במשחה ל-400 מטר חופשי. קוגלין זכתה במדליית הזהב במשחה ל-100 מטר גב, במדליית ארד במשחה ל-100 מטר חופשי, ובמדליות כסף במשחי השליחות ל-100X4 מטר חופשי ו-4X100 מטר מעורב. אמנדה בירד, שהשתתפה אף היא במשחה המעורב, זכתה במדליית זהב במשחה ל-200 מטר חזה ובמדליית כסף במשחה ל-200 מטר מעורב אישי. דיאנה מונז זכתה במדליית ארד במשחה ל-800 מטר חופשי.
אתלטיקה.
באתלטיקה זכו האמריקאים ב-25 מדליות, מהן 9 מדליות זהב.
בריצות הקצרות זכו האמריקאים ב-8 מתוך 9 המדליות האפשריות. ג'סטין גטלין זכה במדליית זהב בריצת 100 מטר ובמדליית ארד בריצת 200 מטר. במדליית הארד בריצת 100 מטר זכה האלוף האולימפי היוצא, מוריס גרין. בריצת 200 מטר ניצח שון קרופורד, וסגנו היה ברנרד ויליאמס. זוכי המדליות בריצת 400 מטר היו ג'רמי וורינר, אוטיס האריס ודרק ברו. שלושתם זכו גם במדליית הזהב במרוץ השליחים ל-400X4 מטר, יחד עם דרולד ויליאמסון. נבחרת השליחים ל-100X4 מטר, בה היו שותפים גטלין, גרין, קרופורד וקובי מילר, זכתה במדליית הכסף, לאחר שסיימה את המרוץ בהפרש של מאית השנייה מהנבחרת הבריטית.