विंबलडन में अपनी सफलता से उत्साहित, मरे ने रिओ ओलंपिक्स में एक बार फिर दिखाया कि वाकई उनमें कुछ तो कमाल की बात है। मरे इस दफा ओलिंपिक में गत चैंपियन के रूप में खेलने उतरे थे, उन्होंने 2012 में रॉजर फेडरर को हराकर यह खिताब अपने नाम किया था। अपनी और अपने सब फैन्स की उम्मीदों पर खरा उतरते हुए, मरे ने Juan Martin del Potro को हरा कर स्वर्ण पदक फिर एक बार अपने नाम किया। Juan Martin del Potro राफेल नडाल को सेमीफाइनल में हराकर फाइनल में पहुंचे थे। रियो में ये जीत उनकी लगातार तीसरी खिताबी जीत थी। इस जीत ने कहीं न कहीं जोकोविच की ख़त्म होती बादशाहत को भी रेखांकित किया जो संयोग से Del Potro से हारकर बाहर हो गए थे। और तो और, मरे ने इस जीत के साथ इतिहास रच दिया। वे इस जीत के बाद पहले ऐसे पुरुष टेनिस खिलाड़ी बने जिन्होंने सिंगल्स मुकाबले में 2 ओलिंपिक स्वर्ण पदक जीते हैं।