Brazilski grad je tako izabran za domaćina u konkurenciji Madrida, Tokija i Chicaga na sjednici IOC-a u Kopenhagenu.
Potpuno iznenađujuće, favorizirani Chicago je ispao već nakon prvog kruga glasanja članova IOC-a. Nije mu pomogla ni pojava i lobiranje predsjednika Sjedinjenih Američkih Država Baracka Obame.
Nakon Chicaga, iz utrke je ispao i Tokio, tako da su u završnom krugu ostali Rio i Madrid.
Pobjeda je na kraju pripala Rio de Janeiru koji će tako postati prvi južnoamerički grad domaćin olimpijskih igara. Brazil će ujedno u kratkom roku biti domaćin dvaju najvećih sportskih događaja, Svjetskog nogometnog prvenstva 2014. i Olimpijskih igara 2016.
Madridu nije pomogao ni emotivni govor bivšeg predsjednika IOC-a Juana Antonija Samarancha koji je poručio glasačima da je s 89 godina blizu kraja svoga puta, no članovi IOC-a ga ipak nisu nagradili.
Dvije godine trajao je postupak prijava i kandidatura za organizaciju OI 2016. MOO je primio prijave sedam gradova - Baku (Azerbajdžan), Chicago (SAD), Doha (Katar), Madrid (Španjolska), Prag (Češka), Rio de Janeiro (Brazil) i Tokio (Japan), da bi Izvršni odbor MOO-a 4. maja 2008. godine izabrao četiri grada kandidata.
Kampanja je trajala sve do petka, kada su članovi MOO-a donijeli odluku da će grad domaćin OI 2016. biti Rio de Janeiro.