Le lancer du marteau masculin figure au programme des Jeux olympiques depuis la deuxième édition, en 1900 à Paris. Les femmes ne participent à cette épreuve que depuis les Jeux olympiques de 2000, à Sydney.
Avec trois médailles d'or, remportées consécutivement de 1900 à 1908, l'Américain John Flanagan est l'athlète masculin le plus titré dans cette épreuve. Chez les femmes, la Polonaise Anita Wlodarczyk est la plus titrée avec également trois médailles d'or gagnées entre 2012 et 2021.
Les records olympiques de la discipline sont actuellement détenus par l'ex-soviétique Sergey Litvinov, auteur de en finale des Jeux olympiques de 1988 à Séoul, et par la Polonaise Anita Wlodarczyk, créditée de lors des Jeux Olympiques de 2016 à Rio de Janeiro.
Éditions + Années 96 00 04 08 12 20 24 28 32 36 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96 00 04 08 12 16 20 24TotalHommes X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 29Femmes X X X X X X X 7
Hommes Historique 1900-1912 thumb|upright=1.2|left|John Flanagan, champion olympique en 1900, 1904 et 1908. Le lancer du marteau se dispute pour la première fois dans le cadre des Jeux olympiques en 1900 à Paris. L'Américain John Flanagan, qui domine la spécialité depuis la fin du et qui a été le premier athlète à lancer au-delà des , remporte le titre avec la marque de , devant ses compatriotes Truxton Hare et Josiah McCracken . Les deux autres participants à l'épreuve sont des Suédois.
Aux Jeux olympiques de 1904 à Saint-Louis, dans une finale qui oppose six lanceurs américains, John Flanagan conserve son titre en réalisant la marque de . Il devance de près d'un mètre John DeWitt et de près de six mètres Ralph Rose, titré par ailleurs au lancer du poids . Lors de ces mêmes Jeux est organisé un concours de lancer de marteau lourd de que remporte le Canadien Étienne Desmarteau .
En 1908, aux Jeux olympiques de Londres, John Flanagan décroche son troisième titre olympique consécutif. Devancé par son compatriote Matthew McGrath lors du concours des qualifications, il s'impose en finale en réalisant à son dernier lancer un nouveau record olympique avec . Matthew McGrath se classe deuxième avec , devant le Canadien Con Walsh. Les trois premiers de l'épreuve sont tous nés en Irlande .
Lors des Jeux olympiques de 1912, à Stockholm, Matthew McGrath succède à son compatriote John Flanagan qui s'est retiré des pistes deux ans plus tôt. McGrath s'impose avec un lancer à réalisé à son troisième et dernier essai, signant un nouveau record olympique. Il devance de près de six mètres le Canadien Duncan Gillis et l'Américain Clarence Childs .
1920-1936 thumb|Fred Tootell, champion olympique en 1924. Patrick Ryan remporte le titre des Jeux olympiques de 1920, à Anvers. Premier détenteur officiel du record du monde, depuis 1913, l'athlète irlandais naturalisé américain effectue un lancer victorieux à et devance de plus de quatre mètres le Suédois Carl Johan Lind et l'autre américain Basil Bennett. Matthew McGrath, le tenant du titre, se blesse au genou à sa deuxième tentative et ne prend que la cinquième place . Comme en 1904, est organisé parallèlement un concours de lancer du marteau lourd de , épreuve que remporte Patrick McDonald .
Lors des Jeux olympiques de 1924, à Paris, l'Américain Fred Tootell s'impose avec un lancer à après avoir également établi le meilleur jet des qualifications. À la deuxième place, figure Matthew McGrath qui à 49 ans, devient l'athlète médaillé le plus âgé aux Jeux olympiques. Ce dernier a également participé aux Jeux de 1908, à ceux de 1912 où il obtient le titre olympique, et à ceux de 1920. Le Britannique Malcolm Nokes se classe troisième de l'épreuve .
Aux Jeux olympiques de 1928, à Amsterdam, la victoire revient à l'Irlandais Pat O'Callaghan qui devient le premier non-américain à s'imposer en finale olympique du lancer du marteau après six titre consécutifs pour les États-Unis de 1900 à 1924. O'Callaghan, qui a découvert la discipline quelques mois seulement avant le début de la compétition réalise à son cinquième lancer, et devance de le Suédois Ossian Skiöld, et de plus de 2 mètres l'Américain Edmund Black .
Pat O'Callaghan conserve son titre aux Jeux olympiques de 1932, à Los Angeles. Détenteur du record d'Europe depuis 1931, il établit la marque de à son dernier essai et devance le Finlandais Ville Pörhölä (), champion olympique du lancer du poids en 1920 et reconverti au lancer du marteau à 37 ans. L'Américain Peter Zaremba se classe troisième de la finale avec .
L'Irlande étant absente des Jeux olympiques de 1936, Pat O'Callaghan ne peux donc défendre son titre et tenter d'égaler les trois victoires de John Flanagan. À Berlin en finale, l'Allemand Erwin Blask établit un nouveau record olympique à son deuxième essai avec , mais son compatriote Karl Hein améliore cette marque à son sixième et dernier essai avec , devenant ainsi champion olympique, devant Blask. Le Suédois Fred Warngård s'adjuge la médaille de bronze avec .
1948-1964 thumb|left|József Csermák, champion olympique en 1952 à Helsinki où il établit un nouveau record du monde. Le Hongrois Imre Németh, qui a porté le record du monde à deux semaines auparavant, remporte le titre des Jeux olympiques de 1948, à Londres. Devancé par le Yougoslave Ivan Gubijan après la cinquième rotation, il s'impose à son sixième et dernier essai avec un lancer à . Ivan Gubijan est médaillé d'argent avec et l'Américain Robert Bennett médaillé de bronze avec .
József Csermák, âgé de vingt-ans seulement, succède à son compatriote Imre Németh en remportant le titre des Jeux olympiques de 1952, à Helsinki. En qualifications, il établit un nouveau record olympique en établissant la marque de . Le même jour, en finale, il améliore ce record olympique à son premier essai avec , puis établit un nouveau record du monde à son troisième essai avec , devenant le premier athlète à dépasser la limite des dans l'histoire de l'athlétisme. L'Allemand Karl Storch se classe deuxième avec , devant le tenant du titre Imre Németh, troisième avec . le Norvégien Sverre Strandli, champion d'Europe en 1950, se classe du concours.
Lors des Jeux olympiques de 1956, à Melbourne, les favoris au titre sont le Soviétique Mikhail Krivonosov qui a amélioré à six reprises le record du monde en 1955 et 1956, et qui a par ailleurs remporté les championnats d'Europe 1954, et l'Américain Harold Connolly, qui a amélioré le record du monde de Krivonosov quelques jours avant le début des Jeux avec . En finale, l'autre soviétique Anatoliy Samotsvetov établit un nouveau record olympique à son premier essai (), record amélioré par Anatoli Samotsvetov à son deuxième () puis à son troisième essai (). Mais, au cinquième essai, Harold Connolly bat à son tour le record olympique en effectuant un lancer victorieux à . Krivonosov est médaillé d'argent et Samotsvetov médaillé de bronze. József Csermák, le tenant du titre se classe de la finale, juste derrière l'Américain Al Hall .
Aux Jeux olympiques de 1960, à Rome, le record olympique est amélioré à deux reprises lors du concours de qualifications : par le Hongrois Gyula Zsivótzky avec puis par le Soviétique Vasiliy Rudenkov avec . En finale, Rudenkov améliore cette performance en atteignant la marque de à son troisième essai. Il remporte le titre olympique et devance sur le podium Gyula Zsivótzky () et le Polonais Tadeusz Rut (). Le tenant du titre Harold Connolly, qui était devenu un mois plus tôt le premier homme à lancer au-delà des (, record du monde), rate son concours et ne termine qu'à la place avec un jet à .
Le Soviétique Romuald Klim remporte le titre des Jeux olympiques de 1964, à Tokyo. Comme à Rome quatre ans plus tôt, plusieurs records olympiques sont améliorés dès les qualifications : par Harold Connolly avec puis par Gyula Zsivótzky avec . En finale, Zsivótzky améliore son meilleur lancer des qualifications en réalisant à son entrée dans le concours, avant que Klim n'établisse un nouveau record olympique à son quatrième essai avec . Romuald Klim décroche la médaille d'or, devant Gyula Zsivótzky qui obtient sa deuxième médaille d'argent consécutive, l'Allemand Uwe Beyer complétant le podium avec la marque de . Harold Connolly se classe du concours.
1968-1984 thumb|upright=0.9|Gyula Zsivótzky, champion olympique en 1968, et médaillé d'argent en 1960 et 1964. Détenteur du record du monde depuis 1965, Gyula Zsivótzky a ajouté deux centimètres à son propre record en réalisant un mois avant le début des Jeux olympiques de 1968. À Mexico, en finale, le Hongrois s'empare de la tête du concours à son cinquième essai en effectuant un lancer à , signant un nouveau record olympique. Il remporte la médaille d'or après ses deux médailles d'argent obtenues en 1960 et 1964. Le tenant du titre Romuald Klim, invaincu depuis trois saisons, s'incline de avec la marque de réalisée à sa quatrième tentative. L'autre hongrois Lázár Lovász et le Japonais Takeo Sugawara réalisent tous deux mais Lovász est désigné médaillé de bronze au bénéfice de son deuxième meilleur lancer ( contre pour Sugawara) .
En finale des Jeux olympiques de 1972, à Munich, le Soviétique Anatoliy Bondarchuk devient champion olympique en établissant à son entrée dans le concours un lancer à , améliorant de près de deux mètres le record olympique. L'Est-allemand Jochen Sachse se classe deuxième avec , devant l'autre soviétique Vasiliy Khmelevskiy, médaillé de bronze avec . L'Allemand Uwe Beyer, champion d'Europe en 1971, termine au pied du podium alors que son compatriote Walter Schmidt, détenteur du record du monde depuis 1971, ne participe pas à ces Jeux olympiques en raison d'une blessure aux vertèbres survenue à l'entrainement.
En 1976, aux Jeux olympiques de Montréal, l'Union soviétique place ses trois athlètes sur le podium. Youri Sedykh remporte le titre en effectuant un lancer à à son deuxième essai et améliore à cette occasion le record olympique. Il devance Aleksey Spiridonov, champion d'Europe 1974, médaillé d'argent avec et le tenant du titre Anatoliy Bondarchuk, médaillé de bronze avec . Walter Schmidt, qui a porté le record du monde à en 1975, se classe cinquième du concours.
Trois athlètes soviétiques figurent de nouveau sur le podium des Jeux olympiques de 1980, à Moscou. Youri Sedykh, qui a battu le record olympique lors du concours des qualifications avec , conserve son titre olympique en établissant dès le lendemain en finale un nouveau record du monde avec , performance réalisée à sa première tentative. Sergey Litvinov se classe deuxième avec la marque de et Jüri Tamm troisième avec .
Les Jeux olympiques de 1984 sont marqués par l'absence pour cause de boycott des athlètes des pays du bloc de l'Est, dont Youri Sedykh qui avait porté le record du monde à quelques semaines avant le début des compétitions, et Sergey Litvinov, champion du monde en 1983. À Los Angeles, la victoire revient au Finlandais Juha Tiainen qui s'impose avec un lancer à réalisé à son troisième essai. Il devance sur le podium deux athlètes ouest-allemands : Karl-Hans Riehm avec et Klaus Ploghaus avec . Initialement quatrième du concours, l'Italien Giampaolo Urlando est disqualifié pour dopage à la testostérone .
1988-2004 thumb|left|upright=0.9|Szymon Ziółkowski, champion olympique en 2000. La finale des Jeux olympiques de 1988 à Séoul est remporté par Sergey Litvinov, champion du monde en 1987, qui améliore à deux reprises le record olympique en effectuant un lancer à à son premier essai, puis un lancer à à sa cinquième tentative. Youri Sedykh, qui avait porté son propre record du monde à en 1986, se classe deuxième du concours avec , devant Jüri Tamm, médaillé de bronze avec .