במשחקים אלה ערך אמיל זטופק, שכונה "הקטר הצ'כי", את הופעותיו הראשונות. בפעם השלישית בחייו בה רץ ריצת 10000 מטר הגיע למקום הראשון, ובריצת 5000 מטר זכה במדליית הכסף. נבחרת הנשים בהתעמלות שכללה זדנקה הונסובה זכתה אף היא במדליית זהב. אחת מחברות הנבחרת, אלישקה מיסקובה, נפטרה בלונדון משיתוק ילדים, ביום בו זכו חברותיה במדליית זהב. למחרת, בטקס חלוקת המדליות, הונף דגל צ'כוסלובקיה עם סרט שחור סביבו. היא זכתה במדליית זהב ובכך הייתה לספורטאית היחידה בהיסטוריה שזכתה במדליה אולימפית לאחר מותה. זדנק רוז'יצ'קה זכה במדליות ארד בתרגילי הקרקע והטבעות, ולאו סוטורניק זכה במדליית ארד בתרגיל הקפיצות, אותה חלק עם שני מתעמלים הונגרים. ספורטאי צ'כוסלובקי נוסף שזכה במדליית זהב בלונדון היה המתאגרף יוליוס טורמה. נבחרת הכדורסל הודחה בשלב רבע הגמר בידי נבחרת ברזיל, וסיימה במקום השביעי.
אולימפיאדת הלסינקי (1952).
באולימפיאדת הלסינקי (1952) צברו הספורטאים הצ'כוסלובקים 13 מדליות, מהן 7 מדליות זהב, שהקנו לצ'כוסלובקיה את המקום השישי בטבלת המדליות, דירוג השיא שלה בכל הזמנים.
5 מהמדליות הושגו באתלטיקה. אמיל זטופק היה הספורטאי הבולט ביותר במשלחת, כשזכה במדליות זהב בריצת 5000 מטר, בריצת 10000 מטר ובריצת מרתון (שבה השתתף לראשונה בחייו). רעייתו, דנה זטופקובה, הייתה לאישה הצ'כוסלובקית הראשונה שזוכה במדליית זהב אולימפית בתחרות ליחידים, לאחר שזכתה במקום הראשון בהטלת כידון. אתלט נוסף, יוסף דולז'אל, זכה במדליית כסף בהליכה ל-50 ק"מ.
חותר הקאנו יוסף הולצ'ק שמר על תוארו במקמה ל-1000 מטרים ליחידים, בעוד ברזאק-פליקס וקודרנה הסתפקו במקום השני במקצה המקביל לזוגות. במקצה היחידים ל-10000 מטר זכה אלפרד יינדרה במדליית ארד. במדליות זהב נוספות זכו המתאגרף יאן זכרה ורביעיית החותרים. המתאבק יוסף רוז'יצקה זכה במדליית זהב, ומיקולאש אטהנאסוב זכה במדליית ארד. במדליית ארד נוספת זכתה נבחרת המתעמלות.
אולימפיאדת מלבורן (1956).
63 ספורטאים צ'כוסלובקים השתתפו באולימפיאדת מלבורן (1956), והישגיהם היו נמוכים בהרבה מאשר באולימפיאדות הקודמות: 6 מדליות, בהן מדליית זהב אחת, בה זכתה זורקת הדיסקוס אולגה פיקוטובה, שקבעה גם שיא אולימפי חדש (53.69 מטר). אתלט נוסף, ייז'י סקובלה, זכה במדליית ארד בהדיפת כדור ברזל. אמיל זטופק התחרה רק במרתון, והסתפק במקום השישי. רוכב האופניים לדיסלב פואוצ'ק זכה במדליית כסף במרוץ נגד השעון, ויחד עם וצלאב מאכק זכה גם במדליית כסף במרוץ אופני טנדם. המתעמלת אווה בוסקובה זכתה במדליית כסף בתרגיל הקורה, ובמדליית כסף נוספת זכה הקלע אוטקר הוז'ינק, בירי בשלושה מצבים.
עם סיום המשחקים, הודיעה לספורטאים נציגי ממשלת צ'כוסלובקיה, כי עקב איומי טרור, לא יחזרו למולדתם בטיסה. הספורטאים הפליגו תחילה באנייה ממלבורן לוולדיבוסטוק, ולאחר מכן ברכבת הטרנס-סיבירית, ורק לאחר 31 ימים הסתיים מסעם המפרך בפראג.
אולימפיאדת רומא (1960).
באולימפיאדת רומא (1960) עלה מספר המשתתפים הצ'כוסלובקים ל-117. הם זכו ב-8 מדליות, בהן 3 מדליות זהב, ודורגו במקום העשירי בטבלת המדליות.
המתעמלת אווה בוסקובה שיפרה את הישגה ממלבורן וזכתה במדליית הזהב בתרגיל הקורה, וכן במדליית כסף בתחרות הקבוצתית. המתאגרף בוהומיל נמצ'ק זכה במדליית זהב, ויוסף נמץ זכה במדליית ארד. צמד החותרים ואצלב קוזאק ופאוול שמידט זכו במדליית זהב השלישית, במקצה הזוגות, ושמיניית החותרים זכתה במדליית ארד. דנה זטופקובה בת ה-38 זכתה במדליית כסף בהטלת כידון, והמתאבק בוהומיל קובאט זכה במדליית ארד. נבחרת הכדורסל סיימה במקום החמישי.
אולימפיאדת טוקיו (1964).
107 ספורטאים ייצגו את צ'כוסלובקיה באולימפיאדת טוקיו (1964). הם זכו ב-14 מדליות (שיא של כל הזמנים), מהן 5 מדליות זהב, ודורגו במקום התשיעי בטבלת המדליות.
הספורטאית הבולטת ביותר הייתה המתעמלת ורה צ'סלבסקה, שזכתה ב-3 מדליות זהב, בקרב-רב ובתרגילי הקורה והקפיצות, וגם הייתה שותפה לזכייה הקבוצתית במדליית הכסף. שני האלופים האולימפיים האחרים היו המתאבק האנס זדראז'ילה ורוכב האופניים ייז'י דאלר במרוץ המרדף. באתלטיקה זכו הצ'כוסלובקים בשתי מדליות כסף, יוסף אודלוז'יל בריצת 1500 מטר ולודוויק דאנייק בזריקת דיסקוס. במדליית כסף נוספת זכה המתאבק ייז'י קורמניק. צמד החותרים ולדימיר אנרס ופאוול הופמן זכה במדליית ארד, וכך גם שמיניית החותרים. במדליית ארד נוספת זכה הקלע לובומיר נצובסקי, בירי באקדח אש מהירה.
נבחרת הכדורגל זכתה במדליית כסף, לאחר שגברה בחצי הגמר 1–2 על נבחרת גרמניה, והפסידה במשחק הגמר לנבחרת הונגריה באותה תוצאה. גם נבחרת הכדורעף זכתה במדליית כסף, לאחר שסיימה את המשחקים עם הפסד בודד לנבחרת ברית המועצות.
אולימפיאדת מקסיקו סיטי (1968).
מספר שיא של 121 ספורטאים ייצג את צ'כוסלובקיה באולימפיאדת מקסיקו סיטי (1968). הם זכו ב-13 מדליות, מהן 7 מדליות זהב, המספר הגבוה אי-פעם, ודורגו במקום השביעי בטבלת המדליות.
גם במשחקים אלה הייתה צ'סלבסקה הספורטאית הבולטת במשלחת, לאחר שזכתה בארבע מדליות זהב (בקרב-רב, ובתרגילי הקרקע, המקבילים והקפיצות), במדליית כסף אישית אחת (בתרגיל הקורה) ובמדליית כסף קבוצתית אחת. צ'סלבסקה ניצלה את הבמה שניתנה לה גם למחאה מינורית נגד פלישת הצבא האדום לצ'כוסלובקיה לשם דיכוי "האביב של פראג" שבועות ספורים קודם לכן. בתחרויות בהן זכתה במדליית כסף, זכו ספורטאיות סובייטיות במדליות הזהב, וצ'סלבסקה הרכינה את ראשה בעת שנוגן המנון ברית המועצות. עם שובה לצ'כוסלובקיה הושעתה מפעילות ספורטיבית.
האתלטית מילוסלבה רזקובה זכתה במדליית זהב בקפיצה לגובה, ולודוויק דאנייק זכה במדליית ארד. הקלע יאן קורקה זכה במדליית זהב בירי בשלושה מצבים, ובמדליית זהב נוספת זכתה הקופצת למים מילנה דוכקובה, בקפיצה מ-10 מטר. שני מתאבקים, מירוסל זמאן ופטר קמנט זכו במדליות ארד. נבחרת הכדורעף דורגה במקום השלישי, אחרי נבחרות ברית המועצות ויפן, וזכתה אף היא במדליית ארד. נבחרת הנשים סיימה במקום השישי.
אולימפיאדת מינכן (1972).
הישגיה של צ'כוסלובקיה באולימפיאדת מינכן (1972) ירדו ל-8 מדליות, מהן שתי מדליות זהב. בהיעדרה של צ'סלבסקה, אף אחת מהמדליות לא הייתה בהתעמלות.
לודוויק דאנייק, שבטוקיו ובמקסיקו סיטי זכה במדליות כסף וארד בזריקת דיסקוס, זכה במינכן במדליית זהב. אתלטית נוספת, אווה שורנובה, זכתה במדליית ארד בקפיצה לרוחק. במדליית הזהב השנייה זכה המתאבק ויטזסלאב מאכה. צמד החותרים עם הגאי זכה במדליית כסף ורביעיית החותרים עם הגאי זכתה במדליית ארד. מילנה דוכקובה איבדה את תוארה בקפיצה למים מ-10 מטר, אך זכתה במדליית כסף, ובמדליית כסף נוספת זכה הקלע לדילסב פאלטה, בירי באקדח אש מהירה.
נבחרת הכדוריד זכתה במדליית כסף, לאחר שהפסידה במשחק הגמר 16–21 ליוגוסלביה. נבחרת הגברים בכדורעף סיימה במקום השישי, נבחרת הנשים בכדורעף סיימה במקום השביעי ונבחרת הגברים בכדורסל סיימה במקום השמיני.
אולימפיאדת מונטריאול (1976).
באולימפיאדת מונטריאול (1976) השתתפו 150 ספורטאים צ'כוסלובקים, והם הגיעו להישג דומה לזה ממינכן.
זוכי מדליות הזהב היו רוכב האופניים אנטון טקאץ', במרוץ הספרינט, והקלע יוסף פנאצ'ק, בסקיט. יאן בארטו זכה במדליית ארד בקרב חמש מודרני, והיה שותף לזכייתה של הנבחרת הצ'כוסלובקית במדליית הכסף. המתאבק ויטזסלאב מאכה איבד את תוארו, אך זכה במדליית כסף. הלנה פיבינגרובה זכתה במדליית ארד בהדיפת כדור ברזל, ובמדליות ארד נוספות זכו רביעיית החותרים וצמד החותרים עם הגאי. נבחרת הנשים בכדורסל סיימה במקום הרביעי, ונבחרת הגברים סיימה במקום השישי. נבחרת הגברים בכדורעף סיימה במקום החמישי, ונבחרת הכדוריד סיימה במקום השביעי.
אולימפיאדת מוסקבה (1980).
מדינות רבות החרימו את אולימפיאדת מוסקבה (1980) בשל הפלישה הסובייטית לאפגניסטן. מדינות הגוש המזרחי, ובהן צ'כוסלובקיה, שלחו למשחקים משלחות גדולות. צ'כוסלובקיה עצמה שלחה 224 ספורטאים, שזכו ב-14 מדליות, אך רק שתיים מהן מדליות זהב.
מרים המשקולות אוטה זרמבה זכה במדליית זהב, ודושאן פולאצ'יק זכה במדליית ארד. שני אתלטים זכו במדליות כסף: אימריך בוגאר בזריקת דיסקוס וירמילה קרטוכווילובה בריצת 400 מטר. נבחרות רוכבי האופניים, במרוץ נגד השעון ובמרוץ מרדף, זכו במדליות ארד. גם בהיאבקות זכו הצ'כוסלובקים בשתי מדליות ארד, דן קראבין ויוליוס סטרניסקו. במדליות ארד נוספות זכו המתאגרף יאן פרנק, הג'ודוקא ולדימיר קוצמן, צמד החותרים ואצלב ווכוסקה וזדנק פצקה, והתעמל ייז'י טבק, בתרגיל הטבעות.
נבחרת הכדורגל זכתה במדליית הזהב, לאחר שגברה במשחק הגמר 0–1 על נבחרת גרמניה המזרחית. נבחרת הנשים בהוקי שדה זכתה במדליית כסף בטורניר הנשים הראשון בתולדות המשחקים האולימפיים, לאחר שדורגה אחרי נבחרת זימבבואה. נבחרת הנשים בכדוריד סיימה במקום החמישי ונבחרת הגברים בכדורעף דורגה במקום השמיני.
אולימפיאדת סיאול (1988).
צ'כוסלובקיה הצטרפה לחרם הסובייטי על אולימפיאדת לוס אנג'לס, ושבה והשתתפה במשחקים באולימפיאדת סיאול (1988). 171 ספורטאים צ'כוסלובקים נטלו חלק במשחקים, והם זכו ב-8 מדליות, מהן 3 מדליות זהב.
הטניסאי מירוסלב מצ'יז' זכה במדליית זהב, לאחר שגבר בחצי הגמר על השוודי סטפן אדברג ובמשחק הגמר על האמריקני טים מאיוט. מצ'יז' זכה גם במדליית ארד בטורניר הזוגות, יחד עם מילאן שרייבר. צמד הטניסאיות יאנה נובוטנה והלנה סוקובה זכו במדליית כסף.