Cavendish voitti ensimmäisinä vuosina eliittiratsastajana kultaa UCI:n raiteilijakilpailujen maailmanmestaruuskilpailuissa 2005 ja 2008 Madisonin kilpailuissa Rob Haylesin ja Bradley Wigginsin kanssa, ja 2006 Commonwealth-kilpailuissa Mansaaren kilpailuissa. Kun hän ei voittanut mitalia vuoden 2008 kesäolympialaisissa, hän ei kilpaillut raiteilla uudelleen vuoteen 2015 saakka, voittaen sen jälkeen kolmannen UCI-raiteilijakisat.
Wigginsin kanssa Madisonissa vuonna 2016 ja yksittäinen hopeamitalin Omniumissa 2016 kesäolympialaisissa.