באולימפיאדת מקסיקו סיטי (1968) הגיעה יוגוסלביה להישגים הספורטיביים הגבוהים ביותר שלה עד אז. 69 הספורטאים ששלחה זכו ב-8 מדליות, מהן 3 מדליות זהב. מירוסלב צראר שמר על תואר בתרגיל על סוס הסמוכות. ג'ורג'יצה ביידוב הייתה לשחיינית היוגוסלבית הראשונה ולאישה היוגוסלבית הראשונה שזוכה במדליה אולימפית. היא זכתה במדליית הזהב במשחה ל-100 מטר חזה, עם שיא אולימפי חדש (1:15.8 דקות) ובמדליית כסף במשחה ל-200 מטר חזה. טורניר הכדורמים נערך הפעם ללא בית הגמר. הנבחרת היוגוסלבית שוב פגשה בנבחרת הונגריה, הפעם בשלב חצי הגמר, ולראשונה הצליחה לגבור עליה, 11-13 לאחר הארכה. במשחק הגמר גברה על נבחרת ברית המועצות וזכתה במדליית הזהב. נבחרת הכדורסל זכתה במדליית הכסף, לאחר שגברה בחצי הגמר 62-63 על ברית המועצות, והפסידה לנבחרת ארצות הברית 65-50 במשחק הגמר. המתאבק סטוואן הורוואט זכה במדליית כסף, וברניסלב סימיץ' איבד את תוארו וזכה במדליית ארד. זבונומיר וויין היה למתאגרף היוגוסלבי הראשון שזוכה במדליה אולימפית, מדליית ארד.
לאולימפיאדת מינכן (1972) שלחה יוגוסלביה משלחת גדולה כמעט פי שניים (128 ספורטאים), אך הישגיה דווקא פחתו, והיא סיימה עם 5 מדליות, מהן שתי מדליות זהב. נבחרת הכדוריד זכתה במדליית זהב ראשונה, לאחר שגברה על נבחרת צ'כוסלובקיה 16-21 במשחק הגמר. מאטה פרלוב זכה במדליית זהב ראשונה באיגרוף, ואילו זבונומיר וויין זכה במדליית ארד שנייה ברציפות. המתאבק יוסיפ צ'וראק זכה במדליית כסף, ומילובאן ננאדיץ' זכה במדליית ארד. נבחרות הכדורסל והכדורמים הסתפקו הפעם במקום החמישי.
באולימפיאדת מונטריאול (1976) הצטמצם מספר הספורטאים ל-90, אך מספר המדליות שוב עלה, ל-8. חותר הקאנו מתיה ליובק זכה בשתי מדליות ראשונות בענף הקאנו/קיאק, מדליית זהב במקצה ל-1,000 מטר ומדליית ארד במקצה לחצי המרחק. המתאבק מומיר פטקוביץ' זכה במדליית הזהב השנייה, ומתאבק נוסף, איוואן פרגיץ', זכה במדליית כסף. באיגרוף, זכה טאדייה קצ'אר במדליית כסף, ואצה רוסבסקי זכה במדליית ארד. נבחרת הכדורסל זכתה במדליית כסף שנייה, גם הפעם לאחר ניצחון על ברית המועצות בחצי הגמר (84-89) והפסד לנבחרת ארצות הברית בגמר (95-74). במדליה השמינית, מדליית ארד, זכה הג'ודוקא סלבקו אובאדוב.
אולימפיאדת מוסקבה (1980).
לאולימפיאדת מוסקבה (1980) שלחה יוגוסלביה את המשלחת הגדולה בתולדותיה. המשלחת כללה 167 ספורטאים, שזכו ב-9 מדליות, מהן 2 מדליות זהב. בהיעדרה של ארצות הברית, זכתה נבחרת הכדורסל במדליית הזהב, לאחר שגברה על נבחרת איטליה 77-86. גם נבחרת הנשים הגיעה להישג ראשון, מדליית ארד. נבחרת הכדורמים זכתה במדליית כסף, לאחר שדורגה בבית הגמר במקום השני אחרי ברית המועצות. גם נבחרת הנשים בכדוריד זכתה במדליית כסף, אף היא לאחר שדורגה בבית הגמר במקום השני אחרי ברית המועצות. נבחרת הגברים סיימה במקום השישי. בכדורגל, סיימה הנבחרת במקום הרביעי, לאחר שהפסידה בחצי בגמר 2-0 לצ'כוסלובקיה, ובמשחק על מדליית הארד הפסידה בתוצאה זהה לברית המועצות.
בנוסף להישגים בענפי הכדור, בלטו במשחקים המתאגרף סלובודן קצ'ר (אחיו התאום של טאדייה, שזכה במדליית כסף במונטריאול), שזכה במדליית זהב, צמד החותרים זוראן פנצ'יץ' ומילוראד סטנולוב שזכו במדליית כסף, צמד החותרים עם הגאי שזכה במדליית ארד, הג'ודוקא רדומיר קובצ'ביץ' שזכה במדליית ארד, והמתאבק שבאן סיידיו, שזכה אף הוא במדליית ארד.
אולימפיאדת לוס אנג'לס (1984).
אף שיוגוסלביה הייתה מדינה קומוניסטית, מבחינה פוליטית היא לא השתייכה לגוש המזרחי, ולכן השתתפה באולימפיאדת לוס אנג'לס (1984) ולא הצטרפה לחרם שהנהיגה ברית המועצות על המשחקים. משחקים אלה היו הטובים בתולדותיה. היא סיימה עם 18 מדליות, מהן 7 מדליות זהב, ודורגה במקום התשיעי בטבלת המדליות.
בהיאבקות זכו היוגוסלבים בחמש מדליות: ולאדו ליסיאק ושבאן טרסטנה זכו במדליות זהב, רפיק ממישביץ' זכה במדליית כסף, שבאן סיידיו זכה במדליית ארד שנייה ברציפות, וגם יוז'ף טרטיי זכה במדליית ארד. המתאגרף אנטון יוסיפוביץ' זכה במדליית זהב, רדז'פ רדז'פובסקי זכה במדליית כסף, ומירקו פוזוביץ' ועזיז סאליחו זכו במדליות ארד. צמד חותרי הקאנו מתיה ליובק ומירקו נישוביץ' זכו במדליית זהב במקצה הזוגות ל-500 מטר ובמדליית כסף במקצה הזוגות ל-1,000 מטר. הקיאקיסט מילאן יאניץ' זכה במדליית כסף במקצה היחידים ל-1,000 מטר. בחתירה, זכו זוראן פנצ'יץ' ומילוראד סטנולוב במדליה אולימפית שנייה ברציפות, מדליית ארד.
הנבחרות היוגוסלביות המשיכו לרשום הישגים נאים בענפים הכדור. שתי נבחרות הכדוריד זכו במדליות זהב. נבחרת הגברים גברה במשחק הגמר 17-18 על גרמניה המערבית, ונבחרת הנשים סיימה את משחקיה בבית בן שש נבחרות במאזן של חמישה ניצחונות וללא הפסדים. נבחרת הכדורמים זכתה אף היא במדליית זהב, לאחר שדורגה במקום הראשון בבית הגמר. נבחרת הכדורגל זכתה במדליית ארד, לאחר שהפסידה לנבחרת צרפת 4-2 בחצי הגמר, וגברה על נבחרת איטליה 1-2 במשחק על המקום השלישי. שניים משחקני הנבחרת, בוריסלב צווטקוביץ' וסטייפאן דווריץ' הבקיעו חמישה שערים כל אחד, וחלקו עם הצרפתי דניאל קסוארב את תואר מלך השערים של הטורניר. גם נבחרת הכדורסל זכתה במדליית ארד, לאחר שהפסידה בחצי הגמר 74-61 לספרד, וגברה על נבחרת קנדה 82-88 במשחק על המקום השלישי. בשורות הנבחרת שיחק גם דראז'ן פטרוביץ' בן ה-20. נבחרת הנשים סיימה במקום השישי והאחרון.
אולימפיאדת סיאול (1988).
אולימפיאדת סיאול (1988) הייתה האחרונה בה השתתפה יוגוסלביה כפדרציה סוציאליסטית המורכבת מ-6 רפובליקות. גם במשחקים אלה הגיעה להישגים גבוהים: 12 מדליות, מהן 3 מדליות זהב.
הענף הבולט במשחקים אלה היה הקליעה. יאסנה שקאריץ' זכתה במדליית זהב בירי באקדח אוויר ובמדליית כסף בירי באקדח, וגוראן מקסימוביץ' זכה במדליית זהב בירי ברובה אוויר. ענף נוסף בו זכו היוגוסלבים לראשונה במדליות היה טניס שולחן. איליה לופולסקו וזוראן פרימוראץ זכו במדליית כסף בטורניר הזוגות לגברים, ויאסנה פאזליץ' וגורדנה פרקוצ'ין זכו במדליית ארד בטורניר הזוגות לנשים. המתאבק שבאן טרסטנה איבד את תוארו, אך זכה במדליית כסף. המתאגרף דאמיר שקארו זכה במדליית ארד, ובמדליית ארד נוספת זכה צמד החותרים סאדיק מויקיץ' ובויאן פרשרן.
בענפי הכדור, רק נבחרת הכדורמים שמרה על תוארה, לאחר שגברה 7-9 על ארצות הברית. נבחרות הכדורסל זכו שתיהן במדליות כסף. נבחרת הגברים בשורותיה שיחקו, בין היתר, דראז'ן פטרוביץ', טוני קוקוץ', דינו ראדג'ה, ולאדה דיבאץ' וז'ליקו אובראדוביץ', הביסה בחצי הגמר 70-91 את נבחרת אוסטרליה, אך נכנעה במשחק הגמר 76-63 לברית המועצות. נבחרת הנשים גברה אף היא על מקבילתה האוסטרלית בחצי הגמר, 56-57, והפסידה לארצות הברית במשחק הגמר 77-70. נבחרת הגברים בכדוריד, שאיבדה את תוארה, זכתה במדליית ארד, לאחר שגברה על נבחרת הונגריה 23-27, ואילו נבחרת הנשים סיימה במקום הרביעי, לאחר שדורגה בבית הגמר אחרי נבחרותיהן של המארחת קוריאה הדרומית, נורווגיה וברית המועצות.
החרם על יוגוסלביה.
בראשית שנות ה-90 הכריזו סלובניה, קרואטיה, בוסניה והרצגובינה ומקדוניה על עצמאותן מיוגוסלביה, וזו הכריזה עליהן מלחמה. בין הסנקציות שנקט האו"ם נגד יוגוסלביה, הייתה החלטה 757 שקיבלה מועצת הביטחון במאי 1992, ובה קראה למדינות החברות באו"ם למנוע את השתתפותם של ספורטאים יוגוסלבים באירועי ספורט המתקיימים בהן.
הוועד האולימפי הבינלאומי החליט כי יוגוסלביה לא תוכל להשתתף באולימפיאדת ברצלונה, אך התיר את השתתפותם של ספורטאים מהמדינה, כמשתתפים עצמאיים. כתוצאה מכך, יכלו להשתתף במשחקים רק ספורטאים בודדים, ונבחרות בענפים קבוצתיים, כגון כדורסל, כדוריד וכדורמים, שהיו אמורות להשתתף במשחקים לא יכלו לעשות זאת. 52 הספורטאים היוגוסלבים שהגיעו לברצלונה לא הורשו ליטול חלק בטקס הפתיחה ובטקס הסיום, ולא הותר להם לשאת כל סימן המזהה אותם עם ארצם. הם נדרשו להתחרות כשהם לבושים בבגדים לבנים, וכן נקבע כי אם יזכו במדליות, יונף הדגל האולימפי וינוגן ההמנון האולימפי.
שלושה קלעים יוגוסלבים זכו במדליות בברצלונה. יאסנה שקריץ' זכתה במדליית כסף בירי באקדח אוויר, אראנקה בינדר זכתה במדליית ארד בירי ברובה אוויר, וסטוואן פלטיקוביץ' זכה במדליית ארד בירי בשכיבה.
הרפובליקה הפדרלית של יוגוסלביה: 1996–2000.
יוגוסלביה שבה להשתתף במשחקים באולימפיאדת אטלנטה (1996), אך הישגיה היו נמוכים מאלה שהגיעה אליהם בשנות ה-80. הקלעית אלכסנדרה איבושב זכתה במדליית זהב בירי בשלושה מצבים ובמדליית ארד בירי ברובה אוויר. נבחרת הכדורסל, בשורותיה שיחקו דיאן בודירוגה, ז'ליקו רבראצ'ה, ולאדה דיבאץ' ואלכסנדר ג'ורג'ביץ' זכתה במדליית הכסף, לאחר שגברה בחצי בגמר 58-66 על נבחרת ליטא והובסה בידי נבחרת ארצות הברית 95-69 במשחק הגמר. נבחרת הכדורעף זכתה במדליית ארד לראשונה בתולדותיה, לאחר שהפסידה לנבחרת איטליה בחצי הגמר וגברה על נבחרת רוסיה במשחק על המקום השלישי. נבחרת הכדורמים סיימה במקום השביעי.
אולימפיאדת סידני (2000) הייתה האחרונה בה השתתפה יוגוסלביה במתכונתה זו. 111 הספורטאים שבו עם 3 מדליות, אחת מכל סוג. נבחרת הכדורעף זכתה במדליית הזהב, לאחר שניצחה את נבחרות איטליה ורוסיה בחצי הגמר ובגמר. הקלעית יאסנה שקריץ' זכתה במדליית כסף בירי ברובה אוויר, ונבחרת הכדורמים זכתה במדליית ארד, לאחר שהפסידה להונגריה 8-7 בחצי הגמר, וגברה על ספרד 3-8 במשחק על המקום השלישי. נבחרת הכדורסל הסתפקה הפעם במקום השישי.
סרביה ומונטנגרו: 2004.