So blieben Moens die Olympischen Spiele 1960 in Rom als letzte Chance, im Alter von nunmehr 30 Jahren noch eine internationale Medaille zu gewinnen. Im Finale über 800 m blickte er sich auf der Zielgeraden nach rechts um, wo er seine vermeintlich stärksten Gegner, den Deutschen Paul Schmidt und den Jamaikaner George Kerr, vermutete, bemerkte aber nicht, wie sich zu seiner Linken der wenig bekannte Neuseeländer Peter Snell an ihm vorbei schob und sich in 1:46,3 Minuten den Olympiasieg holte. Moens gewann in 1:46,5 Minuten die Silbermedaille vor Kerr, der in respektvollem Abstand (1:47,1 Minuten) Dritter wurde. In der 4-mal-400-Meter-Staffel schied er mit dem belgischen Quartett im Vorlauf aus.