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Die Tschechoslowakei nahm an den Olympischen Sommerspielen 1964 in Tokio mit einer Delegation von 104 Athleten (95 Männer und 9 Frauen) an 64 Wettkämpfen in 13 Sportarten teil.
Die tschechoslowakischen Sportler gewannen fünf Gold-, sechs Silber- und drei Bronzemedaillen, womit die Tschechoslowakei den neunten Platz im Medaillenspiegel belegte. Olympiasieger wurden der Bahnradsportler Jiří Daler in der Einerverfolgung, der Gewichtheber Hans Zdražila im Mittelgewicht und die Turnerin Věra Čáslavská im Einzelmehrkampf, am Pferdsprung und am Schwebebalken. Fahnenträger bei der Eröffnungsfeier war der Turner Karel Klečka.