הפועל תל אביב במפעלים הבינלאומיים

העידן האסיאתי

לאחר זכייתה באליפות ישראל בעונת 1966/1965 זומנה הפועל כנציגת ישראל למפעל החדש שהוקם באותה עונה - גביע אסיה לקבוצות, למפעל נרשמו שמונה קבוצות, אך אלופות איראן והודו, פרשו והפועל תל אביב העפילה אוטומטית לגמר, שבו פגשה את סלנגור המלזית. המשחק תוכנן להיערך בשיטת בית-חוץ, אך ראש ממשלת מלזיה סירב להעניק אשרות כניסה לישראלים, ולכן נערך משחק גמר אחד בבנגקוק בתאילנד.
המשחק שוחק בחוקים מיוחדים: 80 דקות, עם חילוף אחד לכל קבוצה, המלזים עלו ליתרון בדקה ה-55, אך חיים נוריאלי השווה בדקה ה-75 ובדקה ה-80 כבש קיקו רחמינוביץ בבעיטת עונשין וקבע 1–2 והעניק את הגביע להפועל תל אביב.
שתי עונות לאחר מכן הפועל זכתה שוב באליפות ישראל, ושבה לגביע אסיה כנציגת ישראל. המפעל שהתקיים בטהרן, חולק לשני בתים. הפועל שובצה בבית 2 אותו סיימה ראשונה עם 6 נקודות לאחר ניצחונות, 5-0 על המשטרה התאילנדית, 1-3 על מערב בנגל ההודו ועל מאדאן האינדונזית. 
בשלב חצי הגמר קיבלה הפועל ניצחון טכני על אלופת לבנון שפרשה.
בגמר פגשה הפועל תל אביב את אלופת איראן - טאג' טהרן, לעיני 40,000 צופים באווירה מתוחה באיראן, הפועל הפסידה 1–2 על אף שהובילה 0–1 משער של יחזקאל חזום.

שנות השמונים

בשנות השמונים חזרה הפועל להיות קבוצת צמרת וזכתה ב-3 אליפויות. החל מסוף שנות השביעים נשלחו קבוצות ישראליות למפעלי האינטרטוטו על מנת לנסות לשלב את נציגות ישראל בעתיד במפעלים האירופאים, הפועל ערכה את הבכורה שלה במפעל בעונת 1982/1981 לאחר שסיימה כסגנית בעונה הקודמת והוגרלה לבית עם מכבי נתניה, ריד ופצ' ליאז'', הקבוצה הפסידה ארבע פעמים ופעמיים סיימה בתוצאות תיקו: 1-1 מול ליאז' ומול מכבי נתניה.
עונה לאחר מכן נרשמה הפועל שוב למפעל, והוגרלה בבית עם הפועל כפר סבא, אדמירה ווקר האוסטריה, ונורשפינג השוודיה, הפועל השיגה ניצחונות ביתיים מול כל היריבות ונוסף על כך ניצחון חוץ בכפר סבא לצד שני הפסדים וסיימה את הבית במקום השני.
לאחר הפסקה קצרה, הפועל שבה לאינטרטוטו לאחר זכייתה באליפות הדרמטית בעונת 1986/1985, הפועל הוגרלה עם מכבי חיפה, לינגבי בולדקלאב הדנמרק וגראצר האוסטריה, הפועל סיימה בשתי תוצאות תיקו 2-2 עם מכבי חיפה וניצחה בגראץ 2–3, לצד שלושה הפסדים.

שנות התשיעים

בעונת 1995/1996, לאחר תקופה ארוכה, סיימה הפועל במקום הרביעי בליגת העל, והופיעה לראשונה בסיבוב המוקדמות של גביע אופ"א מול קבוצת זימברו קישנב המולדבית, במשחק הראשון שנערך במולדבה הפסידה הפועל 0–2. בגומלין שנערך באצטדיון בלומפילד המשחק הסתיים בתוצאה 0-0 והפועל הודחה.
בעונת 1995/1996 סיימה הפועל במקום החמישי בליגה, ונשלחה למפעל האינטרטוטו בעונה שלאחריה (1996/1997), הפועל שהייתה קבוצת תחתית באותה עונה הפסידה את כל משחקיה במפעל נגד רן, סגסטה הקרואטית, לוצרן ואורגריט השוודית.
עונה זאת (1996/1997) הייתה מפנה עבור הפועל: ההסתדרות שהחזיקה בקבוצה מכרה את הקבוצה כחלק מתהליך הבראה, אל קבוצת משקיעים חדשה: בראשות משה תאומים, מוטי אורנשטיין, סמי סגול (בעליה של קבוצת כתר) ורפי עגיב, בסיום עונה זאת מונה דרור קשטן למאמן הקבוצה והקבוצה נשארה בליגה.
כבר בעונה לאחר מכן הפועל תל אביב חזרה לצמרת וסיימה במקום השני, מה שנתן לה את הזכות לשוב לאירופה בעונת 1998/1999, אל סיבוב המוקדמות הראשון של גביע אופ"א מול קבוצת פינפה הלסינקי הפינית.
הפועל ניצחה 1–3 משערים של סבסטיאן סימורטיץ' בפנדל (דקה 30), אסי טובי (53) והשער הזכור במיוחד של שלום תקווה שהקפיץ ברחבה בדקה ה64, הגומלין בפינלנד הסתיים בתוצאה זהה 1–3 מצמד של תקווה ומשער של אסי טובי.
בסיבוב המוקדמות השני הפועל תל אביב פגשה את סטרומגודסט הדנית, המשחק הראשון שהתקיים באצטדיון בלומפילד הסתיים בניצחון 0-1 להפועל תל אביב משער של אסי טובי, משחק הגומלין בדנמרק הסתיים בהפסד - 1:0 והקבוצות הלכו לדו-קרב פנדלים בסופו הפסידה הפועל 4:2 והודחה מן המפעל.
למרות ההדחה, עונה זאת 1998/1999 הייתה עונה חיובית עבור הפועל שסיימה בצורת של 11 שנים ללא תואר עם זכייתה בגביע המדינה לאחר ניצחון בפנדלים על בית"ר ירושלים מה שזיכה אותה בכרטיס לגביע אופ"א גם בעונה שלאחר מכן.
את עונת 1999/2000 פתחה הפועל תל אביב עם דרור קשטן כמאמן, והופעתו הראשונה הייתה בסיבוב המוקדמות הראשון של גביע אופ"א בירבאן מול פ.צ ירבאן הארמנית שנחשבה לנחותה מהפועל, הפועל אכן עמדה בציפיות וניצחה 2-0 מצמד שערים של רונן חרזי במשחק הבכורה שלו בקבוצה, אך במשחק זה נפצע אייל בן עמי והחמיץ את רוב משחקי העונה, במשחק הגומלין באצטדיון בלומפילד ניצחה הפועל גם - 1:2.
בסיבוב השני קיבלה הפועל הגרלה קשה בדמות סלטיק הסקוטית, שעוררה עניין רב בארץ בשל אחד מכוכביה אז - אייל ברקוביץ' הישראלי, שישב על הספסל בשני המשחקים. המשחק הראשון התקיים בסלטיק פארק והפועל הפסידה 2:0 מצמד שערים של הנריק לארסון, בגומלין שוב הפסידה הפועל 1:0 משער של לארסון והודחה מן המפעל.

העשור הראשון של המאה ה-21

שנות האלפיים נפתחו עם הופעה היסטורית במוקדמות ליגת האלופות, לאחר הזכייה בדאבל השלישי בתולדות הקבוצה בעונת 1999/2000.
את עונת 2000/2001 פתחה הפועל במוקדמות המפעל כשהיא צריכה לעבור שני סיבובים על מנת להעפיל לשלב הבתים של ליגת האלופות, הפועל הוגרלה מול שטורם גראץ האוסטרית. המשחק הראשון שהתקיים באוסטריה הסתיים בצורה רעה מאוד עבור הפועל שהפסידה 3:0 לאחר משחק רע שכלל הרחקה של אסי דומב בפתיחת המחצית השנייה.
אל הגומלין שנערך בבלומפילד הגיעה הפועל במצב רוח ירוד ולמרות ששיחקה טוב, הפסידה גם בגומלין - 1:2, לאחר שפיני בלילי כבש לזכות הפועל תל אביב בדקה ה80 וקבע שוויון זמני. הפועל הודחה מהמפעל ולא שבה למוקדמות ליגת האלופות למשך עשור.