משלחת ישראל לאולימפיאדת טוקיו (1964) כללה 10 ספורטאים שהתחרו ב-3 ענפי ספורט.
נושא דגל ישראל בטקס הפתיחה היה האתלט גדעון אריאל. אריאל נשא את דגל ישראל גם בטקס הפתיחה של אולימפיאדת רומא.