De olympiske sommerlege XVI blev afholdt i Melbourne, Australien fra 22. november til 8. december 1956. Byen vandt retten til at være vært for konkurrencen over Buenos Aires med en stemme. Selve tilrettelæggelsen af OL i Australien blev opfattet tvetydigt af mange på grund af kontinentets fjernhed.
På grund af Australiens fjernhed og de høje billetomkostninger nægtede nogle lande generelt at sende deres atleter, andre reducerede deres delegationer betydeligt. For at afslutte det viste det sig, at Melbourne på grund af karantænereglerne for import af dyr ikke ville være i stand til at være vært for hestekonkurrencer, hvorfor de måtte afholdes i Stockholm. For første gang i OL-historien stod værtslandet over for en boykot - Schweiz, Spanien og Holland nægtede at deltage i legene i protest mod undertrykkelsen af den populære opstand fra sovjetiske tropper i Ungarn. Kina sendte ikke sine atleter på grund af deltagelse i de olympiske lege i Taiwan. Dette var så meget mere overraskende, da Australien ikke havde noget med disse begivenheder at gøre.
På trods af alle vanskelighederne fandt de olympiske sommerlege i Melbourne ikke desto mindre sted, 3184 atleter fra 67 lande kom til dem. Deltagelse i disse spil for atleter fra den nordlige halvkugle var forbundet med betydelige vanskeligheder - især på grund af den usædvanlige timing af legene og behovet for akklimatisering. På trods af dette kunne atleterne demonstrere det højeste niveau af dygtighed og motivation. Den første plads i holdkonkurrencen blev taget af USSR-holdet efter at have vundet 37 guld-, 29 sølv- og 32 bronzemedaljer. Den anden række af placeringen blev taget af olympierne fra De Forenede Stater efter at have modtaget 32 guld-, 25 sølv- og 17 bronzemedaljer. Den hæderlige tredjeplads gik til værterne for Olympiaden, de var i stand til at vinde 13 guld-, 8 sølv- og 14 bronzemedaljer.
En af de mest interessante var fodboldturneringen, hvor det sovjetiske landshold formåede at nå finalen og slå det jugoslaviske hold i den. Ved denne olympiade vandt det sovjetiske hold 6 sejre, lod uafgjort en kamp (senere sejr i en replay) og tabte aldrig. Det sværeste, fysisk og mentalt, var to kampe med det indonesiske hold, som ingen tog alvorligt før OL. Fysisk godt forberedt tillod indoneserne i den første kamp ikke de sovjetiske atleter at demonstrere deres færdigheder ved hjælp af meget kraftigt pres kombineret med et solidt forsvar, der ikke tillod de sovjetiske spillere at trænge ind i feltet. Den første kamp sluttede uafgjort, ifølge resultaterne gjorde spillerne fra Sovjetunionen de nødvendige konklusioner og reviderede deres taktik noget. Især begyndte de at slå mere uden for feltet. Som et resultat blev en overbevisende 4: 0-sejr vundet i replay-kampen.
Sovjetiske atleter har også klaret sig godt i Melbourne. Den berømte løber Valery Kuts vandt to guld på én gang på afstande på 5 og 10 tusind meter og satte olympiske rekorder. Men vigtigst af alt lykkedes det ham at overspille sin evige rival Englænder Gordon Peary, som blev forudsagt at vinde. De sovjetiske atleter vandt i spydkast og kuglespil blandt kvinder og ved at gå 20 km blandt mænd. Vladimir Safronov blev den første sovjetiske olympiske mester i boksning. På en af OL-dagene blev den sovjetiske hymne lydet i samme hal 11 gange i en time. Gymnaster fra Sovjetunionen vandt 11 guld-, 6 sølv- og 5 bronzepriser.
Den ungarske bokser Laszlo Papp vandt det tredje OL i træk og blev den første atlet i verdensboksningens historie, der formåede at gøre dette. Den anden olympiade i moderne femkamp blev vundet af svensken Lars Hull.
Ved afslutningen af XVI sommer-olympiske lege gik atleter fra alle lande sammen, hvilket var fødslen til en anden olympisk tradition.
