A candidatura da cidade do Rio de Janeiro a sede dos Jogos Olímpicos e Paralímpicos de Verão de 2016 foi oficializada em 7 de setembro de 2007 com o envio de cartas de intenção ao Comitê Olímpico Internacional, após escolha interna que levou em conta a existência de instalações esportivas de alto nível na cidade, em virtude da realização dos Jogos Pan-americanos de 2007. Além do Rio, seis cidades de três continentes se candidataram.
O projeto previa a realização dos Jogos em quatro regiões da cidade, interligadas por redes de transporte público e autoestradas. O forte apoio político e popular e a garantia de que haveria recursos para a realização das obras foram pontos fortes do projeto. Em junho de 2008 o Rio de Janeiro foi anunciado oficialmente como cidade candidata a sede dos Jogos, ao lado de Chicago, Tóquio e Madrid. Foi a primeira vez que passou da primeira fase do processo do COI, após duas eliminações.
A fase da candidatura contou com um relatório mais detalhado e a visita da Comissão Avaliadora à cidade, ocorrida em abril de 2009. O Comitê de Candidatura também viajou pelo mundo divulgando o projeto, recebendo elogios e apoio. Apesar disso, polêmicas envolvendo acusações de espionagem e difamação atribularam o processo, que foi considerado bastante disputado.
A sede dos Jogos Olímpicos de Verão de 2016 foi conhecida em 2 de outubro, em Copenhague, na Dinamarca, após votação realizada pelos membros do Comitê Olímpico Internacional. O Rio de Janeiro derrotou por 66 votos a 32 a cidade de Madrid e ganhou o direito de sediar os Jogos Olímpicos e Paralímpicos de 2016. Foi a primeira cidade da América do Sul a receber uma edição olímpica, além do Brasil ter sido o quarto país a sediar Copa do Mundo de Futebol e Jogos Olímpicos em um espaço de dois anos, depois de México, Alemanha e Estados Unidos.
Escolha interna thumb|direita|300px|A cidade do Rio de Janeiro foi escolhida por aclamação pelo Comitê Olímpico Brasileiro.
O processo do Comitê Olímpico Brasileiro para escolha da cidade que seria postulante aos Jogos Olímpicos de Verão de 2016 iniciou-se em 28 de julho de 2006, motivado pelo fato de vários países já estarem anunciando candidaturas. A análise do Conselho Executivo do COB decidiu que o Rio de Janeiro era a cidade brasileira mais preparada para receber o evento, devido à realização dos Jogos Pan-americanos de 2007 e a existência de diversas instalações esportivas de nível olímpico. Após a decisão, o COB contratou a empresa de consultoria internacional Event Knowledge Services para emitir uma análise técnica das condições da cidade para receber o evento. A empresa apoiou a decisão, mas apontou problemas nas áreas de infra-estrutura, transportes e segurança.
Com o relatório da EKS em mãos, o Conselho Executivo voltou a se reunir e ratificou a escolha, encaminhando a decisão para a Assembleia Geral do COB. Em 1 de setembro de 2006, a Assembleia Geral aprovou, por aclamação, a escolha do Rio de Janeiro como cidade postulante aos Jogos de 2016. Esta foi a terceira vez que a cidade postulou o direito de ser sede de uma edição dos Jogos Olímpicos. Nos processos para 2004 e 2012, foi eliminada na primeira fase, não chegando a ser candidata oficial.
Em 2007, no dia seguinte ao fim dos Jogos Pan-americanos, o presidente do COB Carlos Arthur Nuzman confirmou que o Rio seria candidato, o que foi oficializado em 7 de setembro, com o envio de cartas de intenção ao Comitê Olímpico Internacional. Em 17 de dezembro, durante o Prêmio Brasil Olímpico, foi apresentado o logotipo da candidatura. A imagem trazia o Pão de Açúcar em forma de coração, em cores que remetem à alegria do povo brasileiro.
O projeto O Rio de Janeiro foi anunciado oficialmente como cidade postulante a sede dos Jogos Olímpicos de Verão de 2016 em 14 de setembro de 2007, junto a outras seis cidades: Baku (Azerbaijão), Chicago (Estados Unidos), Doha (Qatar), Madrid (Espanha), Praga (República Checa) e Tóquio (Japão). As candidatas tinham até 14 de janeiro de 2008 para responderem ao questionário do Comitê Olímpico Internacional. A partir das respostas, seriam definidas as cidades candidatas oficiais. O relatório da postulação do Rio de Janeiro com as respostas foi entregue ao COI em 11 de janeiro. Com quase cem páginas, foi composto por nove capítulos, segundo determinação do COI: Motivação, conceito e legado; Apoio político; Finanças; Locais de competição; Acomodações; Transporte; Segurança; Condições gerais, opinião pública e experiência; Apêndice (mapas e tabelas).
Motivação, conceito e legado O primeiro item do relatório tratou das datas propostas para realização dos Jogos: 5 a 21 de agosto para os Jogos Olímpicos e 7 a 18 de setembro para os Jogos Paralímpicos. O período foi escolhido em virtude das condições climáticas favoráveis, da harmonia com o calendário internacional das federações esportivas e do dia da Independência do Brasil, feriado nacional que coincidiria com a abertura dos Jogos Paralímpicos. Os governos federal, estadual e municipal ainda se comprometeram a mudar o calendário de escolas e universidades para que o período dos Jogos coincidisse com as férias, de modo a reduzir a demanda por transporte público, permitir que jovens cariocas fossem voluntários e possibilitar a utilização de instalações esportivas em estabelecimentos de ensino.
O relatório apontou alguns fatores como benefícios da realização dos Jogos no Rio de Janeiro: desenvolvimento social, abertura de novos territórios para o Movimento Olímpico (já que os Jogos nunca ocorreram na América do Sul), promoção do Brasil, criação de núcleos esportivos e fortalecimento da marca do Comitê Olímpico Internacional. Os principais legados seriam o planejamento urbano e social de longo prazo, o crescimento do interesse pelo país e o desenvolvimento do esporte na região.
O conceito do projeto Rio 2016 era envolver toda a cidade na realização dos Jogos, com a divisão dos eventos em quatro regiões: Barra, Copacabana, Maracanã e Deodoro. As instalações foram escolhidas pensando no tempo de deslocamento, no legado social, na divulgação da cidade para o mundo e nas melhorias ambientais e sociais na parte norte da cidade, entre outros fatores.
Apoio político thumb|250px|direita|Ministro dos Esportes Orlando Silva Júnior, Prefeito Eduardo Paes, Presidente Lula, Governador Sérgio Cabral Filho e Presidente do COB Carlos Arthur Nuzman.
O relatório destacou o total apoio dado pelos três níveis de governo (federal, estadual e municipal) através da assinatura de cartas com garantias superiores às exigidas pelo COI. O segundo capítulo do documento ainda detalhou a estrutura do Comitê de Candidatura e apresentou os aspectos legais dos Jogos, enfatizando que não haveria obstáculos legais à realização dos eventos e que o Brasil possuía legislação antidoping em consonância com a Agência Mundial Antidoping e diversas leis que regulavam a prática esportiva no país.
Finanças O custo do projeto Rio 2016 foi calculado em 42 milhões de dólares, sendo sete milhões para a fase de postulação e 35 para a fase de candidatura. O dinheiro viria das três esferas de governo, do Comitê Olímpico Brasileiro e de patrocinadores. Em relação ao financiamento dos Jogos, parcerias público-privadas seriam usadas na construção da Vila Olímpica e dos centros de imprensa. A Copa do Mundo FIFA de 2014 e o Programa de Aceleração do Crescimento do Governo Federal também foram citados como fatores que gerariam desenvolvimento para a cidade.
O relatório estimou que o custo da realização dos Jogos Olímpicos de Verão de 2016 no Rio de Janeiro (excluindo gastos públicos) seria de 750 milhões de dólares, sendo 290 gerados com a venda de ingressos e o restante advindo do setor privado. Receitas adicionais deveriam provir da Lei Agnelo/Piva, da circulação de moedas especiais e do Plano Conjunto de Marketing, parceria do Comitê Organizador e do Comitê Olímpico Internacional.
Locais de competição
thumb|direita|350px|As quatro regiões do projeto
Das instalações previstas no projeto, o relatório informava que dezenove (56%) já estariam prontas, sete (20%) seriam construídas independente da realização dos Jogos Olímpicos e oito (24%) teriam sua existência (temporária ou definitiva) dependente dos Jogos. As 34 instalações estariam distribuídas em quatro regiões:
Barra, o centro dos Jogos. Seria composto pelo Parque Olímpico (construído no lugar do Autódromo de Jacarepaguá) e pelo Riocentro (centro de convenções que abrigaria quatro modalidades), além da Vila Olímpica, dos centros de imprensa e da maioria das acomodações. Copacabana, que abrigaria oito modalidades disputadas ao ar livre. Maracanã, que receberia cinco modalidades (entre elas o atletismo, no Estádio Olímpico Nilton Santos) e as cerimônias de abertura e encerramento (no estádio que leva o nome da região). Deodoro, que seria a sede de sete modalidades, algumas das quais disputadas no X Park, parte do legado social dos Jogos.
A Vila Olímpica seria construída na Barra da Tijuca, a menos de dez minutos de metade das instalações. Com capacidade para 17.500 moradores, teria o conforto e a acessibilidade necessários aos atletas olímpicos e paralímpicos. Após os Jogos, transformaria-se em complexo residencial, como é comum a este tipo de instalação. Os centros de imprensa, construídos junto ao Parque Olímpico, teriam noventa e 45 mil metros quadrados e, após os Jogos, supririam a demanda por escritórios e instalações deste tipo na região.
As partidas preliminares do futebol masculino e feminino não seriam realizadas no Rio de Janeiro, mas em outras quatro cidades, aproveitando a infraestrutura criada para a Copa do Mundo FIFA de 2014: Salvador, Brasília, Belo Horizonte e São Paulo.
Acomodação O Plano de Acomodação dos Jogos do Rio previa a oferta de 49.570 leitos com as especificações do COI, indo desde instalações simples a hotéis cinco estrelas e navios de cruzeiro. O Plano destacava a criação de duas áreas principais de acomodação na Barra e em Copacabana e a utilização de apartamentos particulares, que seriam alugados por temporada. Segundo o relatório, 3.600 leitos seriam disponibilizados nas regiões de Deodoro e Maracanã, e oferecidos incentivos à construção de novos hotéis. Para a imprensa, seriam construídas duas vilas na região da Barra, disponibilizando 9.196 quartos. Para as preliminares do futebol, disputadas fora da cidade do Rio de Janeiro, hotéis seriam oferecidos a atletas e jornalistas.
Transporte thumb|direita|250px|O sistema de veículos leves sobre pneus proposto para o Rio de Janeiro se baseia no bem sucedido sistema de Curitiba.
O projeto Rio 2016 para os transportes foi baseado nos seguintes objetivos fundamentais: segurança na movimentação de membros das delegações, confiabilidade e conforto, eficiência, flexibilidade para suportar alterações na demanda, acessibilidade, sustentabilidade e melhorias na infra-estrutura. Para isso, os seguintes sistemas seriam utilizados:
O Corredor Norte ligaria as regiões de Deodoro e Maracanã através de um sistema de metrô que também atenderia a região de Copacabana. Esse sistema estaria ligado à região da Barra através de veículos leves sobre pneus (VLPs) e do Corredor T5. O Corredor Sul ligaria as regiões da Barra e Copacabana através de VLPs e estaria integrado à rede de metrô. O Corredor Oeste uniria as regiões de Deodoro e Barra com VLPs e a autoestrada Linha C. No interior da região da Barra, um sistema de ônibus iria integrar o Parque Olímpico e o Riocentro.
Em relação a transporte aéreo, o Rio de Janeiro é servido por dois aeroportos: o Galeão está conectado a 26 destinos internacionais e fica a 34 km da Vila Olímpica e a 20 km do centro da cidade, sendo ligado a ele por duas autoestradas, a Linha Vermelha e a Linha Amarela; e o Santos Dumont, doméstico, fica a 37 km da Vila Olímpica e foi reformado para os Jogos Pan-americanos de 2007.