Olympische Premiere feierte das Mountainbike bei der Olympiade 1996 in Atlanta/USA. Seitdem gehört das Cross-Country-Fahrradrennen auf dem Mountainbike zum Programm bei den Olympischen Sommerspielen. Von Beginn an wurden Rennen für Männer und Frauen ausgerichtet. Der Parcours des Rennens ist zwischen drei und acht Kilometern lang und muss mehrfach durchfahren werden. Die Rennstrecke enthält Anstiege, Abfahrten, Pfade und weitere Hindernisse. Dabei kann es sich wahlweise um natürliche Hindernisse vor Ort oder um künstlich erstellte Hindernisse handeln.
Erstaunlich ist bei den Mountainbike-Rennen, wie schnell es diese Sportart geschafft hat, ins offizielle Programm der Olympischen Sommerspiele aufgenommen zu werden. Die relativ junge Sportart war hier in weniger als 20 Jahren nach ihrer Gründung vertreten. Dies ist außergewöhnlich schnell und zeigt die schnell gewachsene Popularität der Mountain Bikes.
Bei den erfolgreichen Sportlern auf dem Mountainbike bei der Olympiade dominieren bei den Männern und den Frauen Sportler aus Europa. Goldmedaillen wurden bisher nur von europäischen Sportlern gewonnen. Olympische Medaillen auf dem Mountainbike überhaupt haben bisher nur Sportler aus Europa und Nordamerika gewonnen. Bei der Medaillenjagd für Deutschland ist bis jetzt Sabine Spitz am erfolgreichsten gewesen. Sie gewann im Jahr 2004 in Athen Bronze, im Jahr 2008 in Peking Gold und bei den Spielen 2012 in London Silber.
Obwohl es immer wieder Vorschläge und Ideen gibt, auch andere Mountainbike-Wettbewerbe ins Olympiaprogramm aufzunehmen, gibt es bis jetzt keine offiziellen Planungen, dies zu tun. Das Cross-Country-Fahrradrennen auf dem Mountainbike ist und bleibt damit der einzige Olympia-Wettkampf in dieser Disziplin. Das Olympische Komitee hat allerdings im Jahr 2008 auch das BMX-Rad mit zwei Disziplinen (Rennen und Freestyle) ins Programm genommen. Wahrscheinlich möchte man die Radsportveranstaltungen bei den Olympiaden nicht zu schnell vergrößern.