Dokonči nasledujúcu vetu: Na olympijských hrách v roku 2016 v brazílskom Rio de Janeire DiRado získal štyri medaily - dve zlaté, jednu striebornú a jednu bronzovú. V prvej noci súťaže, DiRado sa dotkol druhého v
400-metrová individuálna medley v 4:31.15 za Katinkou Hosszú, ktorá zlomila svetový rekord. Získala aj bronzovú medailu v 200-metrovej individuálnej medley v osobnom najlepšom čase 2:08.79, za Hosszú a Siobhan-Marie O'Connor, ktorí získali zlato a striebro. Hoci DiRado neplávala na 200 metrov voľným štýlom na skúškach, tréneri ju umiestnili do finále štafety na 4 × 200 metrov voľným štýlom. Spolu s Allison Schmittovou, Leah Smithovou a Katie Ledecky, DiRado získala svoju prvú zlatú medailu na olympiáde. Vo svojej poslednej súťaži, 200 metrov chrbtom, DiRado opäť čelila Hosszú, ktorá bola favoritkou na víťazstvo. Hosszú viedol celý závod, až kým DiRado nezaskočil v posledných 25 metroch a nedotkol Hosszúho o 6 stotín, 2:05.99 až 2:06.05, pre víťazstvo.