В лёгкой атлетике основной специализацией Фёдоровой была дистанция 100 метров. Первый тренер ― Самылов Владимир Валерьевич, также была подопечной Виктора Гусаренко. Основных успехов Ольга добилась в составе эстафет: в августе 2003 года на чемпионате мира в Париже россиянки (Фёдорова, Юлия Табакова, Марина Кислова и Лариса Круглова) выиграли бронзу, уступив в финале француженкам и американкам. Через год на Олимпийских играх в Афинах россиянки (Фёдорова, Табакова, Ирина Хабарова и Круглова) выиграли уже серебро, уступив 0,54 сек только бегуньям с Ямайки.