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Luxemburg nahm an den Olympischen Spielen 2020 in Tokio teil. Es war die insgesamt 25. Teilnahme an Olympischen Sommerspielen. Es wurden insgesamt zwölf Sportlerinnen und Sportler in sieben Sportarten nominiert.
Teilnehmer nach Sportarten 35px|klasse=skin-invert-image Bogenschießen Athleten Wettbewerb Qualifikation 1. Runde 2. Runde Achtelfinale Viertelfinale Halbfinale Finale Rang Ringe Rang Gegner Ergebnis Gegner Ergebnis Gegner Ergebnis Gegner Ergebnis Gegner Ergebnis Gegner Ergebnis Männer Jeff Henckels Einzel 646 55 0:6ausgeschieden 33
Leichtathletik Laufen und Gehen Athleten Wettbewerb Runde 1 Halbfinale Finale Rang Zeit Rang Zeit Rang Zeit Rang Männer Charles Grethen 1500 m 3:41,90 min 31 3:32,86 min 7 3:36,80 min 12 12
Springen und Werfen Athleten Wettbewerb Qualifikation Finale Rang Weite/Höhe Rang Weite/Höhe Rang Männer Bob Bertemes Kugelstoßen 20,16 m 21 ausgeschieden 21
Radsport Straße Athleten Wettbewerb Zeit Rang Frauen Christine Majerus Straßenrennen 3:55:13 h 20 Christine Majerus Einzelzeitfahren 34:34,13 min 21 Männer Kevin Geniets Straßenrennen 6:15:38 h 37 Michel Ries Straßenrennen 6:21:46 h 73
35px|klasse=skin-invert-image Reiten Dressurreiten Athleten Wettbewerb Prozent Rang Grand Prix GP KürNicolas Wagner Ehlinger mit Quater Back Junior FrhEinzel 70,512 % nicht qualifiziert 25
Schwimmen Athleten Wettbewerb Vorlauf Halbfinale Finale Rang Zeit Rang Zeit Rang Zeit Rang Frauen Julie Meynen 50 m Freistil 25,36 s 25 ausgeschieden 25 100 m Freistil 55,69 s 32 ausgeschieden 32 Männer Raphaël Stacchiotti 200 m Lagen 2:03,17 min 42 ausgeschieden 42
Tischtennis Athleten Wettbewerb 1. Runde 2. Runde 3. Runde Achtelfinale Viertelfinale Halbfinale Finale/Platz 3 Rang Gegner Erg. Gegner Erg. Gegner Erg. Gegner Erg. Gegner Erg. Gegner Erg. Gegner Erg. Frauen Ni Xialian Einzel colspan="2" Shin Yubin 3:4 ausgeschieden 33–48 Sarah De Nutte Einzel Polina Trifonowa 3:4 ausgeschieden 49–64
Triathlon Athleten Wettbewerb Zeit Rang Männer Stefan Zachäus Einzel 1:52:21 h 44
Weblinks Luxemburg in der Datenbank von Olympedia.org (englisch)
Luxemburg Sommerspiele 2020