לאחר שעבר ניתוח לתיקון כף הרגל השבורה שלו, יאו הצהיר שאם לא יוכל לשחק באולימפיאדת הקיץ 2008 בבייג'ינג, "זה יהיה הפסד הגדול ביותר בקריירה שלי כרגע". הוא חזר לשחק עם נבחרת סין ב-17 ביולי 2008. ב-6 באוגוסט, יאו נשא את הלהבה האולימפית אל כיכר טיאננמן, כחלק מהעבורת הלפיד האולימפי. הוא גם נשא את הדגל הסיני והוביל את משלחת המדינה שלו בטקס הפתיחה. יאו הבקיע את הסל הראשון במשחק, שלוש נקודות, בטורניר הכדורסל האולימפי הראשון של סין בשנת 2008.
משחק נגד ארה"ב שזכתה במדליית הזהב.