Lilienthal, žydų kilmės, gimė Maskvoje, Rusijos imperijoje, ir persikėlė į Vengriją, kai jai buvo dveji. Jis žaidė už Vengriją trijose Šachmatų olimpiadose: Folkestone 1933
Varšuvoje 1935 m. (užmušęs +11−0=8 antroje lentelėje) ir Stokholme 1937 m. (užmušęs +9−2=6 ant antroje lentelėje, vedęs savo komandą į sidabro medalį). 1933 ir 1935 m. olimpiadoje jis laimėjo individualaus aukso medalį už savo plokštę (atitinkamai rezervinę ir antrą plokštę) ir 1937 m. turėjo ketvirtą geriausią rezultatą pirmoje plokštėje. Jo bendras rezultatas olimpiadoje buvo 75,51%.