المپیک 1964 پنجمین حضور کاروان ایران در این رقابت ها بود.
به گزارش طرفداری، ایران برای این المپیک با 63 تن راهی ژاپن شد. 7 نماینده در رشته کشتی آزاد، 5 نماینده در رشته کشتی فرنگی، 5 نماینده در رشته وزنه برداری، 5 نماینده در رشته مشت زنی، 8 نماینده از دوومیدانی، 4 نماینده در رشته تیراندازی، یک نماینده در رشته شیرجه، یک نماینده در رشته شنا، 4 نماینده در رشته دوچرخه سواری، 4 نماینده در رشته شمشیربازی، یک نماینده در رشته ژیمناستیک و 17 نفر تیم فوتبال، نفرات ایران در این رقابت ها بودند.
در میان نمایندگان کشتی آزاد ایران، اکبر حیدری و محمدعلی صنعتکاران موفق به کسب مدال شدند. در این دوره، عبدالله موحد در وزن خود در رتبه پنجم به کار خود پایان داد. همینطور غلامرضا تختی در جایگاه چهارم قرار گرفت. در پایان، در بخش تیمی، تیم ملی کشتی آزاد ایران به عنوان تیمی پنجمی المپیک دست یافت.
در کشتی فرنگی، رسول میرمالک به عنوان ششمی بسنده کرد و اصغر ذوقیان هفتم مشترک را گرفت. در وزنه برداری، پرویز جلایر در رتبه هفتم به کار خود پایان داد.
تیم ملی فوتبال کشورمان که اولین دوره حضورش در این رقابت ها را تجربه می کرد، با لیست 17 نفره پایین به مصاف رقبایش رفت:
محمدبیاتی، حسن حبیبی، منصور امیرآصفی، نادر لطیفی، مصطفی عرب، غلامحسین نوریان، کامبیز جمالی، پرویز قلیچ خانی، علی میرزایی، عبدالله ساعدی، داریوش مصطفوی، کرم نیرلو، جلال طالبی، فریبرز اسماعیلی، داود فنایی، عزیز اصلی و حسین خداپرست
ایران در این سال در گروه A رقابت ها با آلمان شرقی، رومانی و مکزیک هم گروه شد و در سه بازی خود، نتایج زیر رقم خورد:
ایران 0-4 آلمان شرقی
ایران 1-1 مکزیک
رومانی 1-0 ایران
در نهایت ایران در گروه خود چهارم شد و موفق به صعود به دور بعد مسابقات نشد.
در پایان این دوره، ایران با دریافت 2 مدال برنز در رده بندی نهایی، سی و پنجم شد.