Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Den 13. august, i 4 × 100-meter medley stafetten
Phelps sluttede sin karriere med endnu en guldmedalje, hans 23. i OL og hans 28. olympiske medalje samlet. Sammen med Ryan Murphy, Cody Miller og Nathan Adrian, svømmede de som sommerfuglebenet i medleyen, de slog den olympiske rekord, og vandt USA's 1001st all-time olympiske guldmedalje, i overensstemmelse med USOC. Phelps trak sig tilbage fra konkurrencedygtig svømning igen efter OL i Rio.