Ustinova edusti Neuvostoliittoa Tokion kesäolympialaisissa 1964 ja Méxicon kesäolympialaisissa 1968. Tokiossa 1964 hän saavutti pronssia 4 × 100 metrin sekauintiviestissä ja kilpaili myös 100 metrin vapaauinnissa. Méxicossa 1968 hän osallistui samoihin kilpailuihin. Ustinova kuului Neuvostoliiton Euroopan-mestaruuden voittaneeseen joukkueeseen 4 × 100 metrin vapaauintiviestissä Utrechtin EM-kilpailuissa 1966.