V ženské čtyřhře nastoupila se sestrou Venus a celou soutěž opět vyhrály, jako tři týdny předtím ve Wimbledonu. Finálový zápas měl dokonce stejné složení, když proti nim nastoupil čtvrtý nasazený pár Hlaváčková s Hradeckou. Zlatou medaili získaly Američanky výhrou ve dvou sadách4. Staly se tak prvními tenistkami, včetně mužských kategorií, které dokázaly vyhrát konkrétní olympijskou soutěž třikrát. Předešlé dva tituly získaly v letech 2000 a 2008. Současně obě sourozenkyně dokázaly jako první tenistky či tenisté získat na olympijských turnajích čtyři zlaté kovy.