Збірна України на літніх Олімпійських іграх у Ріо-де-Жанейро складається з 206 спортсменів, які беруть участь у двадцяти семи офіційно зареєстрованих в Україні видах спорту.[1][2] Серед них 8 олімпійських чемпіонів. Ще близько 10 спортсменів, зокрема плавці, веслувальники, легкоатлети, перебувають у листі очікування. Низка спортсменів, зокрема декілька борців різних стилів, веслувальниця, тхеквондистка та кілька боксерів є першими запасними у випадку відмови чи відлучення спортсменів інших збірних від змагань.
Україна здобула 67 олімпійських ліцензій у легкій атлетиці[5]. Проте без жодних роз'яснень з боку офіційних осіб Федерації легкої атлетики України та Міністерства молодіжної політики та спорту до олімпійської збірної України[6]:uanews не було включено цілу низку провідних спортсменів: віце-чемпіонка з багатоборства Анастасія Мохнюк (семиборство)[7], призерка чемпіонатів світу та Європи зі спортивної ходьби на 20 км Людмила Оляновська[8][9], чемпіонка Європи в бігу на 400м Наталія Пигида[10], стрибунка у довжину Христина Гришутіна, спринтерка Вікторія Кащеєва (біг 100 м, 200 м, естафета 4 по 100м)[11][12]. Усі ці спортсмени першими виконали олімпійські нормативи та мали кращі результати за включених до збірної. 2 квоти — у семиборстві та метанні спису — не було використано. Інші передані різним спортсменам, що виконали норматив пізніше та мали гірші результати. Окрім того, ще один спортсмен потенційно найстарший український олімпієць 50-річний Олександр Дриголь, що виконав олімпійський норматив у метанні молоту[13], не був включений до складу збірної на Чемпіонат Європи в Амстердамі, вирішив виступати там та на Олімпійських іграх у складі збірної Ізраїлю. Низка кримських легкоатлетів, зокрема, списометальниця чемпіонка Європи та лідер світового рейтингу Віра Ребрик та молотобоєць, фіналіст ХХХ літніх Олімпійських ігор у Лондоні (4 місце), майстер спорту міжнародного класу Олексій Сокирський, після відмови федерації вирішення їх проблем щодо житлових умов на континентальній Україні, здобули олімпійські ліцензії, виступаючи під російським прапором. Жодних спроб щодо повернення цих представників дефіцитних видів до української збірної після дискваліфікації російських легкоатлетів, зроблено не було.[14]
Україна здобула 9 олімпійських ліцензій, проте Олександр Долгополов та Катерина Бондаренко відмовилися від виступу через віруси ЗІКА та жовтої лихоманки[18]Пізніше відмовився від пропозиції взяти участь в іграх Сергій Стаховський через те, через те, він раніше погодився на запрошення щодо участі у низці турнірів, зокрема серії «Мастерс».
Розголос та неоднозначне сприйняття в українських ЗМІ викликало інтерв'ю низки українських спортсменів, де вони виступили проти усунення від участі в Олімпійських іграх «чистих» спортсменів з Російської Федерації поряд з їх дискваліфікованими за вживання допінгу співвітчизниками[20].
Після Олімпійських ігор українські веслувальниці Світлана Ахадова, Анастасія Тодорова та Інна Грищун зробили заяву, в якій звинуватили чиновників, зокрема Міністра спорту та молоді України Ігоря Жданова в неспортивних методах формування команди та шантажі. Ігор Жданов заперечує звинувачення.[21][22]