Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Ved de olympiske lege i Rio de Janeiro i 2016 vandt DiRado fire medaljer - to guld, et sølv og et bronze. På den første aften af konkurrencen, DiRado rørte anden i den 400 meter individuelle medley
I 4:31.15 bag Katinka Hosszú, der slog verdensrekorden. Hun vandt også en bronzemedalje i 200-meter individuel medley i en personlig bedste tid på 2:08.79, bag Hosszú og Siobhan-Marie O'Connor, der vandt henholdsvis guld og sølv. Selvom hun ikke svømmede 200 meter freestyle ved Trials, blev DiRado placeret i finalen stafet lineup for 4 × 200 meter freestyle stafet af trænerne. Sammen med Allison Schmitt, Leah Smith og Katie Ledecky vandt DiRado sin første guldmedalje ved OL. I sin sidste turnering, 200-meters rygløbet, mødte DiRado igen Hosszú, der var favoriseret til at vinde turneringen. Hosszú førte hele løbet, indtil DiRado sprang i de sidste 25 meter og rørte Hosszú ud med 6 hundrededele, 2:05.99 til 2:06.05, for sejren.