Palau ha partecipato ai Giochi della XXXI Olimpiade di Rio de Janeiro, che si sono svolti dal 5 al 21 agosto 2016, con una delegazione di 5 atleti, con una delegazione di cinque atleti impegnati in quattro: atletica leggera, canoa, lotta e nuoto. Portabandiera alla cerimonia di apertura è stato il lottatore Florian Skilang Temengil. Si è trattato della quinta partecipazione di questo paese ai Giochi. Non sono state conquistate medaglie.
Atletica leggera
Gara Atleta Batterie Quarti Semifinali Finale Tempo Pos. Tempo Pos. Tempo Pos. Tempo Pos. 100 mRodman Teltull 10"53 1º Q 10"64 8ºNon qualificato
Canoa/Kayak
Velocità Femminile AtletaEventoBatteriaSemifinaleFinaleTempoClassificaTempoClassificaTempoClassificaMarina ToribiongK-1 200 m48"9136ª Q48"3068ª non qualificataK-1 500 m2'14"8077ªnon qualificata
Lotta
Libera Maschile AtletaEventoQualificazioneSedicesimiQuartiSemifinaliRipescaggioTurno 2RipescaggioTurno 2FinalePos.AvversarioRisultatoAvversarioRisultatoAvversarioRisultatoAvversarioRisultatoAvversarioRisultatoAvversarioRisultatoAvversarioRisultatoFlorian Skilang Temengil−125 kgBye Dániel Ligeti(HUN)P 0-4 ST non qualificato19º
Nuoto
Maschile AtletaEventoBatteriaSemifinaleFinaleTempoClassificaTempoClassificaTempoClassificaShawn Dingilius-Wallace50m stile libero26"7872ºNon qualificato
Femminile AtletaEventoBatteriaSemifinaleFinaleTempoClassificaTempoClassificaTempoClassificaDirngulbai Misech50m stile libero29"1965ªNon qualificata
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2016 Categoria:Nazioni ai Giochi della XXXI Olimpiade