奥运会铅球比赛早期多采用3+3赛制。预赛阶段，所有选手有三次试投机会，取最好成绩。成绩居于前列（1920年起固定为前6名）的选手晋级决赛，再获三次投掷机会。预赛成绩带入决赛，即取六次试投的最好成绩，决定冠亚季军。
从1936年开始，奥运会铅球比赛采用3+3+3赛制。预赛阶段，所有选手有三次试投机会；如果任一试投的距离达到赛前订下的标准线，即晋级决赛；若投到标准线的选手不满12人，则最好成绩前12名的选手晋级决赛。决赛阶段，每位选手先试投三次，最好成绩前6名（1964年前）或前8名（1968年起）的选手再获三次投掷机会；从决赛六次试投中取最好成绩，决定冠亚季军。预赛成绩不带入决赛。1976年蒙特利尔奥运会上，亚历山大·巴雷什尼科夫（英语：Aleksandr Baryshnikov）在预赛中创造当届比赛最好成绩，并打破奥运会纪录，但在决赛中只得到铜牌。
1968年、1976年、1980年、1984年奥运会女子铅球比赛都只有13至14位参赛选手，故采用3+3赛制。1956年奥运会男子铅球比赛只有14人参赛，但仍采用3+3+3赛制。
如果两位运动员的最好成绩持平，则根据第二好成绩排名。1972年慕尼黑奥运会上，哈特穆特·布里泽尼克与汉斯-彼得·吉斯（英语：Hans-Peter Gies）的决赛最佳成绩相同，前者凭借第二好成绩获得铜牌。