國家隊在巴黎奧運勇奪40面金牌，打破境外奧運最多金牌紀錄之餘，今屆更有多個項目取得令人意想不到的佳績，充滿驚喜。過去未曾奪得金牌的女子拳擊、BMX小輪車和網球單打項目，都在聘請外國教練團隊後，與國際接軌而取得零的突破；韻律泳及藝術體操就因為強敵俄羅斯未能參賽，首次踏上頒獎台最高處。而跳水夢之隊就歷史性首次包攬8金，乒乓球隊亦第一次全取5面金牌，齊齊改寫歷史。
國家代表隊在今屆巴黎奧運多個項目都首次奪金，取得零的突破。之前未有女子拳手在奧運奪冠，本屆就有李倩、吳愉和常園取得金牌，加上楊文璐及楊柳摘下銀牌，5位參賽的女拳手合力取得3金2銀。團隊取得突破性的成績，全因在巴奧周期首次長期與外國教練團隊合作，在古巴教練團的幫助下令訓練系統更完善，隊伍更具國際視野，在50公斤級奪冠的吳愉直言：「無論是訓練還是生活上，外國教練對我的幫助很大。剛接觸古巴教練時，我們也曾懷疑過，但在慢慢改變後，越來越實在。」
在網球賽場上，國家隊從未於單打項目奪得獎牌，今屆不單止有所突破，更立即奪金，21歲的湖北姑娘鄭欽文在西班牙籍教練柏利列巴幫助下，於女單決賽贏波站上頒獎台最高處，令全球震驚。同時代表隊亦在極限運動打開金牌門戶，鄭雅文於BMX(小輪車)自由式女子公園賽中獲得歷史首金，國家BMX自由式代表隊成立才不到5年，在小輪車傳奇選手、來自委內瑞拉的迪靴斯成為教練後，實力大增。
除了上述三項外，國家隊在韻律泳和藝術體操同樣首次獲得金牌。韻律泳向來是俄羅斯的強項，但俄國未能參賽，國家韻律泳隊在主將王柳懿和王芊懿帶領下，先取得團體冠軍，這對來自深圳、在新學年入讀香港教育大學教育博士（中文班）的雙胞胎「姐妹花」，其後更加奪得雙人賽金牌。而藝術體操團隊亦因俄羅斯沒有參賽，在郭崎琪、郝婷、黃張嘉洋、王瀾靜和丁欣怡合力帶領下取得團體全能冠軍，首次於奧運藝術體操項目得到金牌。
此外國家隊在傳統強項乒乓球和跳水不單保持優勢，更進一步完成包攬所有金牌的壯舉。跳水自2000悉尼奧運加入雙人項目後，金牌增至8面，國家夢之隊終在今屆全取8金創下歷史；乒乓球在去屆東京奧運加入混雙項目，金牌數加至5面，國乒隊上屆正是獨欠混雙未能包金，今次終於如願。
