二の丸は本丸の北側と西側とを囲むような鍵形をしており、面積は約31000m²である。本丸と二の丸との間と同じように、二の丸の外側にある三の丸との間にも内濠があったが、現在は一部残存するものの、ほとんど埋め立てられている。なお二の丸西側の内濠は、6世紀末に築造されたとされる前方後円墳、三条塚古墳の外側の周濠を利用して築造されたと考えられている。二の丸東側外側には枡形の張り出し部分があり、それと対応するように二の丸東側にも張り出し部分が見られる。この張り出し部分から北西方向に向かって、当時の街道筋が伸びており、張り出しは飯野陣屋の街道筋に面する部分の防御を強化するために設けられた施設と考えられている。二の丸の敷地内には主に上級藩士の邸が並んでいた。その他、二の丸には煙硝蔵と飯野神社があった。煙硝蔵は、終末期古墳の方墳である稲荷塚古墳があった場所に建てられた。飯野神社は本丸側になる東側以外の三方向を土塁で囲まれていたが、現在は三条塚古墳に隣接する西側の土塁のみ、痕跡が残っている。
飯野陣屋東南部、東西約210メートル、南北約160メートルで、面積は約34000m²ある。本丸の北部、西部を取り囲むように二の丸があり、本丸の東部、南部は飯野陣屋の内邸を囲む外濠と土塁に囲まれ、本丸と二の丸の間にもかつては内濠と土塁があったが、現在ほとんど消滅してしまっている。本丸内部には藩主が住む邸、藩庁があった。本丸の東側には大手門があり、また本丸南側にも門があった。大手門は藩主の邸へ向かう道筋を防御するために、門内に幾重にも折れ曲がった枡形と呼ばれる四角形をした土塁が造られており、複雑な造りとなっていた。枡形も現在そのほとんどが消滅している。また幕末から明治期の本丸内には、大手門内側の枡形の近くに池があったことが古地図などからわかるが、この池は発掘の結果、18世紀以前と考えられる古い時代の飯野陣屋の濠跡であったことが判明しており、飯野陣屋は改築がなされたことがあることがわかる。また後世池となった濠が造られた後に、大手門内側の枡形が造られたことも判明したが、大手門、大手門枡形の築造時期は今のところ不明である。
内邸は全体を千葉県史跡に指定されている幅5メートルから6メートル、深さ1.2メートルから2メートルの外濠が囲み、外堀の内側には高さ約2メートルの土塁が築かれている。この外濠と土塁は現在もかなり良く残っている。全体の面積は外濠の面積を含め約128000m²である。元来、内邸への入り口は本丸東側の大手門、三の丸西側の搦手門、そして本丸南側の門の3か所のみであったが、現在はもっと多く、7か所から内邸部分に入ることが可能になっている。飯野陣屋の本丸と二の丸、三の丸は主軸方向にずれが見られ、本丸と二の丸、三の丸はその築造時期が異なるのではないかとの説もある。
2016年2月のグランプリ・デュッセルドルフでは最初の2戦を反則勝ち、準決勝では安を内股の技ありで破ると、決勝ではアゼルバイジャンのルスタム・オルジョフをも内股の技ありで破って、今大会2連覇を達成した。試合後には、「全ては8月。そこで勝たなければ意味がない」と語った。4月の選抜体重別では決勝で中矢を指導1で破って今大会2年ぶり2度目の優勝を飾り、2016年リオデジャネイロオリンピック代表に選出された。代表決定後の会見では、「全て（の経験）をリオにつなげられればいい。必ず金メダルを獲得したい」とコメントした。5月の強化合宿の際には、2000年シドニーオリンピックで金メダルを獲得した田村亮子の「最高で金、最低で金」を思い起こさせる「最低でも金」というコメントを発した。オリンピックではたとえ調子が良くなくても勝ち切れるだけの実力差を見せ付けたいという。2014年の世界選手権で敗れた際のことを教訓にして、ピークもコンディションも本番に合わせられるように、練習をやりすぎずにオリンピックへ向けた調整を行うことを心がけた。8月のリオデジャネイロオリンピックでは初戦となる2回戦でコスタリカのミゲル・ムリジョを横四方固、3回戦でUAEのビクトル・スクボルトフを内股でそれぞれ破ると、準々決勝でもジョージアのラシャ・シャフダトゥアシビリを腰車の技ありで破った。準決勝ではベルギーのバンティヘルトから巴投げで技あり、背負投で有効を取った後に巴投げで一本勝ちした。決勝ではオルジョフと対戦すると、内股で技ありを取った後に小内巻込で一本勝ちして、オリンピックにおいて日本男子柔道2大会ぶりの金メダルをもたらした。試合後のインタビューでは次のように語った。「うれしいです。内容的に満足できるものではなかったですけど、柔道の素晴らしさ、強さ、美しさを見ている人に伝えられたと思います。（勝つのが当然という）周りの声が聞こえていたので、当たり前のことを当たり前にやる難しさを味わいました。五輪は独特な雰囲気はありますけど、ふつうの国際大会ですし、気持ちの持ちようだと思います」。今大会における大野の活躍ぶりに筑波大学准教授の山口香は次のようなコメントを寄せた。｢大げさでなく、これは日本柔道の「教科書」だ。井上康生や野村忠宏が五輪を去った後、十数年にわたって絶版になっていた教本の新装版がお披露目された。「こういう柔道をしましょうよ」と日本の選手が国内外に手本を示した値打ちは、金メダル1個分にとどまらず、計り知れないものがある｣｢大野は(外国勢が得意とする)接近戦で相手に譲らなかった。踏ん張る相手を、大外刈りから腰車へと体勢を移しながら強引に横倒しにした。「日本人が柔道をするのに、何を譲ることがある」と語っているようだった｣。9月にはオリンピックでの活躍が評価されて県民栄誉賞を受賞した。11月、紫綬褒章を受章。12月にはグランドスラム・東京に出場予定だったが、古傷の右足首を負傷して出場を取りやめた。なお、ファン投票により2016年のIJF年間最優秀選手に選出された。次点のリネールに2倍以上の大差を付けての受賞となった。