4月27日，里約奧運會倒計時100天，奧運火炬正式移交給巴西。當天，在希臘首都雅典，巴西奧委會和2016年里約奧組委主席卡洛斯·阿圖爾·努茲曼從希臘奧委會主席斯皮洛斯·卡普拉洛斯接過奧運火炬。火炬移交儀式在帕納辛奈科體育場舉行，該體育場是第一屆現代奧運會舉辦地。

    在接過奧運火炬前，努茲曼表示：“2009年10月2日，我們榮幸地獲得奧運會主辦權時，那是一個我們永遠也不會忘記的日子。當時，我的朋友卡普拉洛斯也在場。在這里，我們想重復一下當時我們說過的話：里約為創造歷史做好了準備。”

    據希臘奧委會說，共有3萬人出席了奧運火炬移交儀式。奧運火炬移交儀式上，最引人注目的缺席者是里約市長愛德華多·帕埃斯。4月21日，里約奧運會圣火在希臘奧林亞赫拉神廟廢墟前采集成功。但當天晚些時候，巴西時間4月21日上午，里約一處奧運惠民自行車道倒塌，造成兩死三傷，愛德華多·帕埃斯急忙趕回里約處理善后事宜。

    離開雅典之后，里約奧運會火炬將通過飛機送往瑞士日內瓦。4月29日，里約奧運會火炬將在聯合國日內瓦辦事處展出。5月3日，里約奧運火炬抵達巴西首都巴西利亞，并開始在巴西國內傳遞。327個巴西城市將進行奧運火炬傳遞，為期長達95天。8月4日，里約奧運會開幕前一天，奧運火炬抵達里約。8月5日，奧運主火炬將在馬拉卡納球場點燃。