Bei den Turn-Weltmeisterschaften 1954 wurde Leuștean Vierte mit der Mannschaft, Fünfte im Mehrkampf und Sechste am Schwebebalken. 1956 nahm sie an den Olympischen Spielen in Melbourne teil. Dort gewann sie mit Bronze am Boden die erste Medaille im Turnen in der rumänischen Olympia-Geschichte. Eine weitere Bronzemedaille gewann sie mit Elena Săcălici, Emilia Vătășoiu, Georgeta Hurmuzachi, Sonia Iovan und Elena Mărgărit im Mannschaftswettbewerb hinter der Sowjetunion und Ungarn. Außerdem erreichte Leuștean Platz sechs im Pferdsprung und Platz fünf in der Gruppengymnastik.