XVI suveolümpiamängud toimusid Austraalias Melbournes 22. novembrist kuni 8. detsembrini 1956. Linn võitis õiguse korraldada Buenos Airese vastu võistlusi ühe häälega. Olümpiamängude korraldamist Austraalias tajusid paljud mandri kauge asustuse tõttu kahemõtteliselt.
Austraalia kauguse ja piletite kõrge hinna tõttu keeldusid mõned riigid üldiselt oma sportlaste saatmist, teised vähendasid delegatsiooni märkimisväärselt. Kõigele lisaks selgus, et loomade sisseveo karantiinieeskirjade tõttu ei saanud Melbourne hobuste võistlusi vastu võtta, mistõttu pidid need toimuma Stockholmis. Esmakordselt olümpiaadide ajaloos tabas boikotti seda võõrustanud riik - Šveits, Hispaania ja Holland keeldusid mängudel osalemast, protestides Nõukogude vägede poolt Ungaris korraldatud rahvaülestõusu mahasurumise vastu. Hiina ei saatnud Taiwani olümpiamängudel osalemise tõttu oma sportlasi. See oli veelgi üllatavam, kuna Austraalial polnud nende sündmustega midagi pistmist.
Kõigist raskustest hoolimata toimusid Melbourne'is suveolümpiamängud, neile tuli kohale 3184 sportlast 67 riigist. Nendel mängudel osalemine põhjapoolkera sportlastel oli seotud oluliste raskustega - eeskätt mängude ebahariliku ajastuse ja aklimatiseerumise vajaduse tõttu. Vaatamata sellele suutsid sportlased näidata kõrgeimat oskuste ja motivatsiooni taset. Esikoha võistkondade klassifikatsioonis võttis NSVL meeskond, olles võitnud 37 kuld-, 29 hõbe- ja 32 pronksmedalit. Turniiritabeli teise rea kasutasid USA olümplased, saades 32 kulda, 25 hõbedat ja 17 pronksi. Auväärne kolmas koht läks olümpiaadi omanikele, nad suutsid võita 13 kuld-, 8 hõbe- ja 14 pronksmedalit.
Üks huvitavamaid oli jalgpalliturniir, kus Nõukogude Liidu koondisel õnnestus jõuda finaali ja edestada selles Jugoslaavia meeskonda. Sellel olümpiaadil saavutas Nõukogude meeskond 6 võitu, mängis ühe mängu viigis (võitis hiljem kordusmängus) ega kaotanud kunagi. Füüsiliselt ja vaimselt olid kõige raskemad kaks matši Indoneesia koondisega, mida keegi enne olümpiat tõsiselt ei võtnud. Täiuslikult füüsiliselt ettevalmistatud ei lubanud indoneeslased esimeses matšis Nõukogude sportlastel oma oskusi demonstreerida, kasutades väga võimsat survet koos tuima kaitsega, mis ei lubanud Nõukogude mängijatel tungida karistusalale. Esimene matš lõppes viigiga; selle tulemuste kohaselt tegid NSVL-i jalgpallurid vajalikud järeldused, muutes taktikat pisut ümber. Eriti hakkasid nad rohkem lööma väljastpoolt karistusala. Selle tulemusel võideti kordusmängus veenv 4-0 võit.
Nõukogude sportlased osutusid Melbourne'is suurepäraseks. Kuulus jooksja Valeri Kutz võitis 5 ja 10 tuhande meetri distantsidel korraga kaks kulda, püstitades olümpiarekordid. Kuid mis kõige tähtsam - suutis ta korrata oma igavese rivaali inglase Gordon Peary, kellele ennustati võitu. Nõukogude sportlased võitsid odaviskamises ja laskespordis naiste seas, meestel 20 km kõndimisel. Vladimir Safronovist sai esimene Nõukogude poksimeister. Ühel olümpiapäeval kõlas samas saalis 11 korda Nõukogude hümni. NSV Liidu võimlejad võitsid 11 kulda, 6 hõbedat ja 5 pronksi.
Ungari poksija Laszlo Papp võitis kolmanda järjestikuse olümpiaadi, saades esimeseks edukaks sportlaseks maailma poksi ajaloos. Moodsa viievõistluse teise olümpiaadi võitis rootslane Lars Hull.
16. suveolümpiamängude lõpus kõndisid kõigi riikide sportlased koos, mis oli järjekordse olümpiatraditsiooni sünd.
