Vuoden 1964 kesäolympialaisten pyöräily järjestettiin 14. – 20. lokakuuta 1964 Hachiōjissa, Japanissa. Tämä oli 15. kerta kun laji oli mukana olympialaisten ohjelmassa. Mukana oli 303 osanottajaa 40 eri maasta. Tapahtumia oli seitsemän. Kaikki tapahtumat pidettiin ainoastaan miehille.

Tapahtuma	Kultaa	Hopeaa	Pronssia
Aika-ajo	Patrick Sercu	Giovanni Pettenella	Pierre Trentin
Sprintti	Giovanni Pettenella	Sergio Bianchetto	Daniel Morelon
Tandem	Italia Sergio Bianchetto Angelo Damiano	Neuvostoliitto Imants Bodnijeks Viktor Logunov	Saksan yhdistynyt joukkue Willi Fuggerer Klaus Kobusch
Takaa-ajo	Jiří Daler	Giorgio Ursi	Preben Isaksson
Joukkuetakaa-ajo	Saksan yhdistynyt joukkue Ernst Streng Lothar Claesges Karlheinz Henrichs Karl Link	Italia Franco Testa Cencio Mantovani Carlo Rancati Luigi Roncaglia	Alankomaat Cor Schuuring Henk Cornelisse Gerard Koel Jaap Oudkerk

Tapahtuma	Kultaa	Hopeaa	Pronssia
Maantieajo	Mario Zanin	Kjell Rodian	Walter Godefroot
Joukkueaika-ajo	Alankomaat Bart Zoet Evert Dolman Gerben Karstens Jan Pieterse	Italia Feruccio Manza Severino Andreoli Luciano Dalla Bona Pietro Guerra	Ruotsi Sture Pettersson Sven Hamrin Erik Pettersson Gösta Pettersson

Sija	Maa	Kultaa	Hopeaa	Pronssia	Yhteensä
1.	Italia	3	5	0	8
2.	Belgia	1	0	1	2
	Saksan yhdistynyt joukkue	1	0	1	2
	Alankomaat	1	0	1	2
5.	Tšekkoslovakia	1	0	0	1
6.	Tanska	0	1	1	2
7.	Neuvostoliitto	0	1	0	1
8.	Ranska	0	0	2	2
9.	Ruotsi	0	0	1	1

• Cycling at the 1964 Tokyo Summer Games (Arkistoitu – Internet Archive) (englanniksi)

Pyöräily olympialaisissa

1896 • 1900 • 1904 • 1908 • 1912 • 1920 • 1924 • 1928 • 1932 • 1936 • 1948 • 1952 • 1956 • 1960 • 1964 • 1968 • 1972 • 1976 • 1980 • 1984 • 1988 • 1992 • 1996 • 2000 • 2004 • 2008 • 2012 • 2016 • 2020 • 2024