Eftir að hafa farið í skurðaðgerð til að laga brotinn fótinn, sagði Yao að ef hann gæti ekki spilað á Ólympíuleikunum 2008 í Peking, "það væri stærsta tapið í ferlinum mínum núna". Hann kom aftur til að spila með kínverska landsliðinu 17. júlí 2008. Þann 6. ágúst bar Yao ólympíuflamanninn inn á Tiananmen-torgið, sem hluti af ólympíuflammaflötunni. Hann bar einnig kínverska fánann og stýrði sendinefnd landsins á opnunarhátíðinni. Yao skoraði fyrstu körfuna í leiknum, þriggja stiga, í opnun Kína 2008 Ólympíuleika körfuboltakeppni
leik gegn gullverðlaunahafi Bandaríkjanna.