Kumi-daiko lần đầu tiên được trưng bày với khán giả toàn cầu tại trình diễn Lễ hội Nghệ thuật.[7]
Judo và bóng chuyền nữ đều là môn thể thao phổ biến tại Nhật Bản, chúng được đưa vào chương trình thi đấu của Đại hội.[8] Nhật Bản giành ba huy chương vàng trong ba nội dung của môn judo, và đội tuyển bóng chuyền nữ Nhật Bản giành huy chương vàng với trận chung kết được phát sóng trực tiếp.
Nhà đương kim vô địch thế giới Osamu Watanabe kết thúc sự nghiệp với một huy chương vàng cho Nhật Bản tại nội dung vật tự do, trở thành nhà vô địch bất bại duy nhất trong lịch sử Olympic cho đến đương thời.
Vận động viên thể dục người Liên Xô Larisa Latynina giành hai huy chương vàng, một huy chương bạc và hai huy chương đồng. Cô là người giữ kỷ lục về số huy chương Olympic với 18 (9 vàng, 5 bạc, 4 đồng) cho đến khi Michael Phelps vượt lên vào năm 2012.
Vận động viên bơi người Úc Dawn Fraser chiến thắng nội dung 100 m lần thứ ba liên tiếp tại Thế vận hội, một thành tích tương đương Vyacheslav Ivanov trong nội dung chèo thuyền đơn môn rowing.
Vận động viên người New Zealand Peter Snell giành huy chương vàng trong hai nội dung chạy 800 m và 1500 m.
Vận động viên người Mỹ Billy Mills gây bất ngờ khi giành huy chương vàng nội dung chạy 10.000 m, là người Mỹ đầu tiên đạt được thành tích này.
Vận động viên người Anh Ann Packer lập kỷ lục thế giới khi bất ngờ chiến thắng tại nội dung 800 m nữ; trong khi chưa từng thi đấu nội dung này ở tầm quốc tế trước Đại hội.
Bob Hayes giành chức vô địch nội dung chạy 100 m với thời gian 10,0 giây, ngang với kỷ lục thế giới. Anh đạt thành tích 9,9 giây nhờ sức gió tại vòng bán kết song không được công nhận là kỷ lục thế giới.
Joe Frazier, nhà vô địch quyền Anh hạng nặng tương lai của thế giới, giành một huy chương vàng cho Hoa Kỳ tại nội dung quyền Anh hạng nặng.
Đây là kỳ thế vận hội mùa hè cuối cùng sử dụng một đường chạy xỉ cho các nội dung điền kinh, và là lần đầu tiên sử dụng các cột sợi thủy tinh trong môn nhảy sào.
Trong thời gian diễn ra Thế vận hội, cũng phát sinh các sự kiện quốc tế lớn thu hút chú ý như Nikita Khrushchev đột ngột bị loại bỏ và Trung Quốc lần đầu tiến hành thử nghiệm hạt nhân.
Malaysia, một liên bang hình thành từ một năm trước từ Malaya, Bắc Borneo thuộc Anh và Singapore, lần đầu tham gia Đại hội.
