Bei den Olympischen Winterspielen 2006 in Turin trat er im Einzel (57.), Sprint (37.) und der Verfolgung (38.) sowie der Staffel (9.) an. Tim Burke nahm 2010 erneut an den Olympischen Winterspielen teil und startete in allen Rennen. Sein bestes Resultat war der 18. Platz im Massenstart. Mit der Staffel belegte er Rang 13. Tim Burke nahm bisher an acht Weltmeisterschaften teil. Das herausragende Resultat war dabei der Gewinn der Silbermedaille im Einzel bei den 2013 in Nove Mesto, der ersten WM-Medaille eines US-Biathleten seit 1987.