W piątek przed południem Phelps, płynąc z Lennym Krayzelburgiem, Markiem Gangloffem i Neilem Walkerem, wywalczył dla sztafety amerykańskiej prawo występu w sobotnim finale. Wieczorem ogłosił jednak, że następnego dnia nie wystartuje i w ten sposób ustąpił miejsca w składzie Ianowi Crockerowi. W niedzielę dyrektor sportowy MKOl, Kelly Fairweather, po konsultacjach z władzami Międzynarodowej Federacji Pływackiej (FINA), ogłosił, że Phelps - mimo, iż nie wystartował w sobotnim finale - zdobył w Atenach ósmy medal, w tym szósty złoty. Wcześniej wywalczył także dwa brązowe krążki. Zgodnie z przepisami federacji pływackiej medale podczas mistrzostw świata i Europy przysługują wszystkim uczestnikom sztafet, także tym, którzy wystąpili tylko w eliminacjach. Już w piątek, zwyciężając w finale 100 metrów stylem motylkowym, Phelps wyrównał rekord Amerykanina Marka Spitza, który na igrzyskach w Monachium w 1972 roku zdobył cztery złote medale w konkurencjach indywidualnych. Oprócz zwycięstwa na 100 m motylkiem 19-latek z Baltimore wygrał w Atenach na dystansie 200 m st motylkowym oraz na 200 i 400 m st. zmiennym. W wyniku decyzji podjętej w niedzielę przez MKOl i FINA, Phelps pobił rekord Spitza jeżeli chodzi o liczbę medali wywalczonych przez pływaka na jednych igrzyskach. Jego rodak zdobył w Monachium w sumie siedem krążków, odnosząc cztery zwycięstwa indywidualnie i trzy w sztafetach. Różnica w tych osiągnięciach jest jednak istotna - Spitz zdobył wówczas same złote medale, a Phelps ma brązowe na 200 m st. dowolnym i na 4x100 m stylem dowolnym. Phelps jest drugim sportowcem w historii, który zdobył na jednych igrzyskach osiem medali. Dotychczas ta sztuka udała się tylko reprezentantowi ZSRR Aleksandrowi Ditiatinowi, który w 1980 roku w Moskwie wywalczył trzy złota, cztery srebra i brąz w gimnastyce (jedno złoto z drużyną).