2004, Athén
100 pillangó, 200 pillangó, 200 vegyes, 400 vegyes
2008, Peking
200 gyors, 100 pillangó, 200 pillangó, 200 vegyes, 400 vegyes
2012, London
100 pillangó, 200 vegyes
2016, Rio
200 pillangó
Michael Phelpsnek remek keddje volt a riói olimpián: előbb 200 pillangón nyert aranyat, majd a 4x200-as gyorsváltó tagjaként is győzött, ezzel megszerezte 20. és 21. olimpiai aranyát. Azzal, hogy Rióban is nyert egyéniben, megdöntött egy 96 éves csúcsot, Duke Kahanamoku 1920-as, 100 gyorson nyert aranyérme óta ugyanis a legidősebb egyéni úszó olimpiai aranyérmes lett. Phelps 31 éves és 40 napos.
A 21 aranyéremből 12-t nyert egyéniben, ezzel pedig még történelmibb tettet hajtott végre , ugyanis egy
Ennyi egyéni címe eddig csak a rodoszi Leónidasznak volt, aki időszámításunk előtt 164-ben, 160-ban, 156-ban és 152-ben is ugyanabban a három számban lett olimpiai bajnok: stadionfutásban, kettős stadionfutásban és fegyveres futásban. A feljegyzések szerint ő volt az olümpiai játékok legeredményesebb sportolója.
Leónidaszról nem maradt fent túl sok adat, annyi biztos, hogy Rodoszon született i. e. 180 környékén és ugyanott halt meg nagyjából 50 évesen. Az első olimpiáján i. e. 164-ben 16 évesen indult.
A stadionfutás lényegében a síkfutás, 192,27 méteres távot kellett futni, nagyjából a 200 méteres síkfutásnak felel meg. A kettős stadionfutás ennek pont a duplája, tehát nagyjából a 400 méteres futás ókori párja. Vagyis Leónidasz, a rodoszi, nagyjából az ókor Michael Johnsonjának felel meg: az amerikai az egyetlen az újkori olimpiatörténetben, aki egy olimpián megnyerte a 200 és a 400 méteres síkfutást is, 1996-ban, Atlantában.
A fegyveres futást a kettős stadionfutás távján, 384,54 méteren rendezték. Teljes fegyverzet helyett sisakban, testpáncélban és aszpiszt (pajzs) viselve kellett futniuk, ez együtt nagyjából 25 kilós terhet jelenthetett.
Ami a modern kori olimpiákat illeti, a második legeredményesebb Phelps mögött az atléta Ray Ewry, aki 1900 és 1908 között helyből távolugrásban, helyből magasugrásban és helyből hármasugrásban nyert összesen nyolc aranyat.
De Phelpsnek komoly esélye van arra is, hogy Leónidaszt megelőzve minden idők legjobb egyéni olimpikonja legyen, hiszen még indul 100 pillangón és 200 vegyesen is. Utóbbiban szerdán indulnak az előfutamok, előbbiben, ahol újra találkozik Cseh Lászlóval, csütörtökön kezdenek. 100 pillangón övé a világcsúcs, abban már háromszoros olimpiai bajnok, vegyesen viszont honfitársa, Ryan Lochte-é, de mindkét számban esélyes, így könnyen meglehet a Leónidasz-előzés.