Titov voitti ainoan olympialaisen kultamitalinsa Melbournen 1956 kisojen joukkuekilpailussa. Tuolloin hän saavutti lisäksi hopeaa rekillä (pisteet 19,40) sekä pronssia moniottelussa (113,80) ja hypyssä (18,75). Hevosella (19,00) ja permannolla (18,95) hän sijoittui viidenneksi. Rooman 1960 olympialaisissa hän saavutti hopeaa joukkuekilpailussa ja permannolla (19,325) sekä pronssia moniottelussa (115,60). Lisäksi hän oli neljäs hypyssä (19,20), viides rekillä (19,40), nojapuilla (19,20) ja hevosella (18,95) sekä kuudes renkailla (19,275). Tokion 1964 olympialaisissa hän saavutti hopeaa joukkuekilpailussa ja rekillä (19,55).
MoskovanMM-kilpailuissa 1958 Titov voitti kultaa hypyssä ja joukkuekilpailussa sekä saavutti pronssia moniottelussa, permannolla, renkailla ja rekillä. Prahan MM-kilpailuissa 1962 hän voitti kultaa moniottelussa ja renkailla sekä saavutti hopeaa joukkuekilpailussa.
Euroopan-mestaruuden Titov voitti vuonna 1957 hypyssä, vuonna 1959 moniottelussa, hevosella, renkailla, hypyssä ja nojapuilla sekä vuonna 1961 renkailla ja rekillä.
Lähteet
Wallechinsky, David: The Complete Book of the Olympics, s. 318–334. Penguin, 1988. ISBN 0-14-010771-1(englanniksi)