V austrálskom Melbourne sa od 22. novembra do 8. decembra 1956 konali XVI. Letné olympijské hry. Mesto získalo právo usporiadať súťaž o Buenos Aires o jeden hlas. Samotnú organizáciu olympiády v Austrálii mnohí vnímali nejednoznačne kvôli odľahlosti kontinentu.
Kvôli odľahlosti Austrálie a vysokým nákladom na vstupenky niektoré krajiny vo všeobecnosti odmietli vysielať svojich športovcov, iné výrazne znížili počet ich delegácií. Aby toho nebolo málo, ukázalo sa, že kvôli pravidlám karantény o dovoze zvierat nebude Melbourne schopné usporiadať jazdecké preteky, a preto sa museli konať v Štokholme. Po prvý raz v histórii olympiád čelila hostiteľská krajina bojkotu - Švajčiarsko, Španielsko a Holandsko sa odmietli zúčastniť na hrách na protest proti potlačeniu ľudového povstania sovietskymi jednotkami v Maďarsku. Čína nevyslala svojich športovcov kvôli účasti na taiwanských olympijských hrách. To bolo o to prekvapivejšie, že Austrália s týmito udalosťami nemala nič spoločné.
Napriek všetkým ťažkostiam sa letné olympijské hry v Melbourne napriek tomu uskutočnili, prišlo na ne 3184 športovcov zo 67 krajín. Účasť na týchto hrách pre športovcov zo severnej pologule bola spojená s významnými ťažkosťami - najmä z dôvodu neobvyklého načasovania týchto hier a potreby aklimatizácie. Napriek tomu športovci dokázali preukázať najvyššiu úroveň schopností a motivácie. Na prvom mieste v súťaži družstiev sa umiestnil tím ZSSR, ktorý získal 37 zlatých, 29 strieborných a 32 bronzových medailí. Druhú priečku v poradí obsadili olympionici z USA, ktorí získali 32 zlatých, 25 strieborných a 17 bronzových medailí. Čestné tretie miesto si odniesli hostitelia olympiády, dokázali získať 13 zlatých, 8 strieborných a 14 bronzových medailí.
Jedným z najzaujímavejších bol futbalový turnaj, na ktorom sa sovietskym reprezentantom podarilo dostať do finále a poraziť v ňom tím Juhoslávie. Na tejto olympiáde získal sovietsky tím 6 víťazstiev, remizoval jeden zápas (neskôr zvíťazil v repre) a nikdy neprehral. Najťažšie, fyzicky i psychicky, boli dva zápasy s indonézskym tímom, ktoré pred olympiádou nebral nikto vážne. Fyzicky dobre pripravení Indonézania v prvom zápase neumožnili predviesť svoje schopnosti sovietskym športovcom pomocou veľmi silného tlaku v kombinácii s pevnou obranou, ktorá neumožňovala sovietskym hráčom preniknúť do pokutového územia. Prvý zápas sa skončil remízou, podľa jeho výsledkov hráči zo ZSSR urobili potrebné závery, trochu upravili svoju taktiku. Najmä začali viac mlátiť spoza pokutového územia. Vďaka tomu bolo v odvetnom zápase dosiahnuté presvedčivé víťazstvo 4: 0.
V Melbourne sa dobre darilo aj sovietskym atletom. Slávny bežec Valery Kuts získal dve zlaté naraz na vzdialenosti 5 a 10 tisíc metrov a vytvoril tak olympijské rekordy. Ale čo je najdôležitejšie, podarilo sa mu prekonať jeho večného rivala Angličana Gordona Pearyho, o ktorom sa predpokladalo, že vyhrá. Sovietski športovci zvíťazili v hode oštepom a vrhu guľou medzi ženami a v chôdzi 20 km medzi mužmi. Vladimir Safronov sa stal prvým sovietskym olympijským víťazom v boxe. V jeden z olympijských dní zaznela v tej istej hale 11-krát po dobu jednej hodiny sovietska hymna. Gymnastky zo ZSSR získali 11 zlatých, 6 strieborných a 5 bronzových ocenení.
Maďarský boxer Laszlo Papp zvíťazil na tretej olympiáde za sebou a stal sa prvým športovcom v histórii svetového boxu, ktorému sa to podarilo. Druhú olympiádu v modernom päťboji vyhral Švéd Lars Hull.
Na sklonku XVI. Letných olympijských hier kráčali spolu športovci zo všetkých krajín, čo zrodilo ďalšiu olympijskú tradíciu.