Tulis kelanjutan untuk paragraf ini - Di Rio de Janeiro, Adrian memenangkan total empat medali. Dia memenangkan medali pertamanya sebagai jangkar untuk 4 × 100 meter gaya bebas relay bersama Caeleb Dressel, Michael Phelps, dan Ryan Held. Para Amerika, dengan Dressel dan Held sebagai pesaing Olimpiade pertama kali, selesai dengan waktu 3:09.92, diikuti oleh Prancis dan Australia. Perjalanan terakhir Adrian adalah 46.97 detik, yang tercepat di lapangan. Dalam acara individu pertamanya, 100 meter gaya bebas
, Adrian gagal mempertahankan gelar Olimpiade, menyentuh ketiga di belakang Kyle Chalmers dan Pieter Timmers dalam 47.85 detik. Adrian memenangkan medali perunggu lainnya dalam lari bebas 50 meter, dengan waktu 21,49 detik. Orang Amerika lainnya, Anthony Ervin, menang dalam 21,40 detik dan juara bertahan Olimpiade Florent Manadou menempati posisi kedua. Dia mengakhiri Olimpiade dengan medali emas lainnya dalam balapan 4x100 meter medley pada hari terakhir kompetisi, berenang bersama Ryan Murphy, Cody Miller, dan Michael Phelps. Dia mengantarkan staf dengan 46.74 untuk membawa pulang emas dalam 3:27.95, sebuah rekor Olimpiade baru.