Ngày 6-8-2016 tại Olympic Rio de Janeiro (Brazil), nội dung 10m súng ngắn hơi nam đã chính thức thi đấu. Tại kỳ Olympic trên, đội tuyển bắn súng Việt Nam có xạ thủ Hoàng Xuân Vinh và Trần Quốc Cường tham gia.
Khép lại lượt đấu vòng loại, xạ thủ Trần Quốc Cường đứng hạng 26 (575 điểm) còn Hoàng Xuân Vinh có hạng 4 (581 điểm). Thành tích đã giúp xạ thủ Hoàng Xuân Vinh tiếp tục thi đấu chung kết bài bắn và đạt 202,5 điểm để giành HCV, thiết lập kỷ lục Olympic.
Tấm HCV của xạ thủ Hoàng Xuân Vinh ghi nhận lần đầu tiên trong lịch sử, Thể thao Việt Nam đã có ngôi vô địch trên đấu trường Olympic.
Cũng trong năm 2016, Liên đoàn bắn súng thế giới (ISSF) đã áp dụng thể thức thi đấu mới trong chung kết các nội dung dành cho súng trường và súng ngắn ở các giải chính thức. Do đó, kết quả chung kết của xạ thủ Hoàng Xuân Vinh khi đó là kỷ lục đầu tiên của 10m súng ngắn hơi nam của Olympic.
Sau 10 năm, các xạ thủ Hoàng Xuân Vinh và Trần Quốc Cường đã chuyển sang công tác huấn luyện. Lúc này, HLV Hoàng Xuân Vinh là HLV trưởng đội bắn súng thể thao Quân đội còn HLV Trần Quốc Cường là HLV trưởng đội tuyển bắn súng Việt Nam. Mỗi người đảm trách công tác chuyên môn của mình nhưng cùng tập trung đào tạo, huấn luyện để có thêm những xạ thủ nối tiếp thành tích của mình trên đấu trường Olympic.
Tính từ Olympic năm 2016 tới nay, Thể thao Việt Nam đã có thêm 2 lần tham dự Olympic vào năm 2021 tại Nhật Bản và năm 2024 ở Pháp. Tuy nhiên, các xạ thủ của đội tuyển bắn súng Việt Nam chưa giành thêm huy chương Olympic tới lúc này.
Năm 2021, xạ thủ Hoàng Xuân Vinh tiếp tục thi đấu Olympic và đứng hạng 22 chung cuộc. Năm 2024, xạ thủ Trịnh Thu Vinh đứng hạng 4 bài bắn 10m súng ngắn hơi nữ và hạng 7 bài bắn 25m súng ngắn thể thao trong khi Lê Thị Mộng Tuyền có hạng 40 nội dung 10m súng trường hơi nữ.
Đội tuyển bắn súng Việt Nam đã có những thay đổi về lực lượng VĐV sau 10 năm, kể từ Olympic Rio de Janeiro (Brazil) 2016. Các gương mặt hàng đầu của súng trường và súng ngắn Việt Nam hiện được tập trung đầu tư để hướng tới tìm cơ hội giành suất Olympic năm 2028 tại Mỹ trong thời gian tới.
