La ville brésilienne a devancé Madrid lors de l'ultime séance de vote des délégués du CIO, vendredi. L'Amérique du Sud accueillera les Jeux pour la première fois. Le vote définitif a eu lieu le 2 octobre 2009 à Copenhague (Danemark). La ville organisatrice des Jeux de la XXXIe Olympiade a été désignée et dévoilée à 18h51, heure d'Europe centrale, le 2 octobre 2009 : il s'agit de Rio de Janeiro 2016, qui a battu Madrid 2016 au dernier tour. Les villes de Chicago, puis Tōkyō avaient été éliminées lors des tours précédents