La nadadora australiana Emma McKeon fue la deportista que logró más medallas en Tokio, con siete, cuatro oros y tres bronces. Es la segunda fémina que alcanza esta cifra en unos Juegos tras la gimnasta soviética Maria Gorokhovskaya en 1952 (dos oros y cinco platas)

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El estadounidense Caeleb Dressel logró cinco medallas de oro. Es el décimo deportista y el quinto nadador que lo logra en unos únicos Juegos.

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La atleta estadounidense Allyson Felix logró dos medallas en Tokio para alcanzar un total de once (7 oros, 3 platas y un bronce).

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La atleta jamaicana Elaine Thompson-Herah se convirtió en la primera mujer en ganar los 100 y 200 metros en dos Juegos Olímpicos. También ganó el relevo 4×100 y acumula cinco oros. Es la segunda mujer que alcanza esta cifra tras Allyson Felix (7).
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La neerlandesa Sifan Hassan se convirtió en la primera atleta en ganar medalla en 1.500 (bronce), 5.000 y 10.000 (oro) en unos mismos Juegos. Es la primera atleta que consigue tres podios en pruebas individuales desde 1988 cuando Carl Lewis y Heike Drechsler lo consiguieron en 100, 200 y longitud.

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La amazona de doma clásica alemana Isabell Werth se convirtió en la tercera deportista en conseguir el oro en seis Juegos Olímpicos diferentes, después de la palista de canoa germana Birgit Fischer y el esgrimista húngaro Aladar Gerevich.

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Estados Unidos acaba en cabeza del medallero por terceros Juegos seguidos. Logró una medalla de oro más que China (39-38)

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Un total de 94 diferentes países lograron al menos una medalla, más que en cualquier otra edición. El récord precedente era de 87 en Pekín 2008). Turkmenistán, San Marino y Burkina Faso lograron el primer metal de su historia.

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Un total de 66 países logró al menos un oro, también nuevo récord tras los 59 de Río 2016. Filipinas, Qatar y Bermuda consiguieron la primera medalla dorada de su historia.

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Los judocas japoneses Hifumi Abe y Uta Abe se convirtieron en el primer hermano y hermana que ganaron sendas medallas de oro en unos mismos Juegos, al ganar las categorías de -66 kig masculina y -52 kg femenina.

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Con 13 años y 33 días, la skater japonés Nishiya Momiji se convirtió en la tercera campeona olímpica más joven de la historia y en la más precoz desde 1960.

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El jinete australiano Andrew Hoy, con 62 años, ganó una plata y un bronce, con lo que se convirtió en el más veterano medallista desde 1968.