Tutkhalyan foi convocada para a equipe olímpica da Rússia nos Jogos Olímpicos de 2016, no Rio de Janeiro, depois que problemas físicos levaram Ksenia Afanasyeva para a reserva e mais tarde forçaram sua aposentadoria da ginástica. Na qualificação, competiu no individual geral e se classificou em quarto lugar com uma pontuação de 58,207. Na final por equipes, contribuiu com uma pontuação de 14,766 na trave e 13,766 no solo para a medalha de prata junto com Aliya Mustafina, Angelina Melnikova, Maria Paseka e Daria Spiridonova.