La madrileña Azucena Díaz fue la única de las tres atletas española que terminó el maratón olímpico, tras los abandonos de Sandra Aguilar y de Estela Navascués. Díaz terminó en el puesto 34 con una marca de 2h35:02, a 10:58 minutos de la ganadora, la keniana Jemina Jelagat Sumsong.
Sandra Aguilar fue la mejor española mientras permaneció en carrera. En el km 5 la atleta gallega marchaba en el puesto 34, a 46 segundos de la cabeza. Azucena Díaz perdía casi dos minutos y Estela Navascués 2:20.
En su tercer maratón olímpico Aguilar, que obtuvo el puesto 54 en Pekín 2008 y el 26 en Londres 2012, seguía siendo la mejor española en el km 20, en el puesto 30 a 2:04.
Azucena estaba en el 59, a 3:55, y Estela en el 85, a 5:39. Poco después, la atleta dirigida por Abel Antón se retiró por un golpe de calor. El km 25 fue el último punto por el que pasó Sandra, en el puesto 36 a 3:31. Poco después tuvo que retirarse lesionada.