Após o Rio ter sido eliminado da disputa pela sede dos Jogos Olímpicos de 2004, a Assembleia Geral do Comitê Olímpico Brasileiro (COB), composta pelas Confederações de todos os esportes Olímpicos, decidiu por unanimidade abrir mão de tentar de novo para 2008 para disputar a sede dos Jogos Pan-americanos de 2007. Realizar com sucesso o maior evento esportivo das Américas, e o segundo maior do mundo, poderia credenciar o Brasil para a conquista dos Jogos Olímpicos e Paralímpicos.
Com a vitória do Rio na disputa com San Antonio para receber os Jogos Pan-americanos, o COB retomou o projeto Olímpico brasileiro, desta vez visando aos Jogos de 2012. Em julho de 2003, a Assembleia do COB elegeu o Rio de Janeiro, derrotando São Paulo, como a cidade brasileira aspirante a candidata a sede.
O Rio foi eliminado novamente, mas suas candidaturas para 2004 e 2012 foram entendidas como parte de um processo em constante movimento, no qual os pontos positivos foram reforçados e os negativos, aperfeiçoados e corrigidos para garantir, mais adiante, a organização de uma nova tentativa de candidatura.
Em 25 de agosto de 2006, o Conselho Executivo do COB decidiu apresentar à Assembleia da entidade a proposta do Rio como cidade postulante a 2016, que foi aprovada por aclamação, pouco mais de dois anos depois da desclassificação da capital carioca para os Jogos de 2012. Naquele momento, a realização dos Jogos Pan-americanos abria um caminho natural para uma nova tentativa de efetivação do projeto Olímpico brasileiro. Essa visão se mostrou acertada com a vitória do Rio de Janeiro na disputa pelos Jogos de 2016.
