Actualmente y desde el año 1993 es la encargada de defender al país en el torneo de fútbol de los Juegos Olímpicos, que se encuentra regido tanto por la FIFA como por el Comité Olímpico Internacional (COI), motivo por el que desde entonces se la conoce también con el nombre de selección olímpica. Italia cerraba así una gran participación, y se consolidaba en lo alto del fútbol internacional compitiendo con grandes selecciones como Alemania Federal, Brasil, Países Bajos, Argentina, que se erigirían en los equipos a batir, junto a las ya rivalidades históricas que mantenía con las vecinas Francia y España. Los años 60 empezaron con una irregular temporada a las órdenes del técnico Domingo Balmanya y con Vicente Iborra Gil como presidente, aunque se mejoró durante la segunda vuelta y se terminó en quinta posición. Sin embargo, en una encuesta realizada por la revista deportiva Placar, a finales de los años 1990, fue elegido por periodistas, jugadores y exjugadores como el mejor entrenador de la historia de la Selección Brasileña. Además, la sección de balonmano azulgrana también es la sección del club más laureada en los Juegos Olímpicos, puesto que hasta los Juegos Olímpicos de Tokio 2020 un total de 38 jugadores de la sección han conseguido medallas olímpicas.
«El cochinillo más famoso de la historia del fútbol». Ante la mala temporada, el presidente Julio de Miguel dimitió tras 12 temporadas al frente del club y puso en marcha la convocatoria de las primeras elecciones democráticas en la historia del club y el 6 de junio de 1973. Salió elegido como nuevo presidente Francisco Ros Casares. La temporada 1971-72 supuso el debut del equipo en la Copa de Europa al ser el vigente campeón de Liga. El debut fue en una ronda previa en agosto, por lo que se suspendió ese año el Trofeo Naranja, con el modesto Union Luxembourg como rival. Mejor resultado: 1.ª ronda (en 3 ocasiones). En cambio Di Stéfano culpaba a la prensa de los males que del equipo y, en medio de este ambiente enrarecido, el equipo fue eliminado de la Copa en la segunda ronda por Las Palmas, lo que supuso la destitución de Di Stéfano, poniendo así punto final a las cuatro primeras temporadas del hispano-argentino dirigiendo al Valencia, con dos temporadas exitosas y otras dos para olvidar. Y en la Copa el papel fue desastroso, ya que el equipo solo eliminó al Rayo Vallecano y cayó en la segunda ronda frente a un Castellón que fue la revelación de la temporada.
La siguiente temporada se alcanza el subcampeonato en la Liga a solo dos puntos del Barcelona, que ganó liga y copa ese año. 1964-65: Campeón del Grupo V de la Tercera División. España sería eliminada al quedar tercera en el grupo. La expectación fue máxima, y en la ida se consiguió la victoria 1-0 con gol de Óscar Valdez, mientras que en la vuelta se defendió fuertemente el empate sin goles, lo que propició que el Valencia jugara su tercera final consecutiva en Copa. No obstante fue una decepcionante temporada en Liga en la que solo se pudo ser 7.º y Kempes hizo solo 12 goles, cifra muy lejana a los 24 y 28 de los dos años anteriores. Ingresó a la televisión y a la radio en la segunda mitad de los años ochenta. Los años 50 arrancaron con las obras de remodelación de Mestalla con un proyecto conocido como Gran Mestalla para acoger a 40 000 espectadores. Con la ampliación de la tribuna principal, la capacidad habría sido de 90 000 personas, pero esto no ocurrió, y la tribuna oficial se encuentra más pequeña que las demás. A esto se sumó una afición molesta con el juego y con la directiva de José Ramos Costa por haber traspasado a Kempes a River Plate por 300 millones de pesetas en el mes de marzo tras la 27.ª jornada.
El club quería dotar de autoridad y categoría al banquillo valencianista y se contrató de nuevo a Alfredo Di Stéfano, muy querido por la afición al haber conquistado la cuarta Liga del club en 1971. Las aspiraciones eran muy altas y los papeles en Liga y Copa fueron muy decepcionantes, pero sin duda el éxito llegó en la Recopa de Europa. En abril de 1978 se aprobó la remodelación del Estadio Luis Casanova para acoger partidos del Mundial 1982, obras que empezarían en mayo tras finalizar la temporada y que supusieron la remodelación más profunda de las que ha sometido el estadio, camisetas futbol baratas sumiendo al club en una fuerte deuda los años posteriores. Sin embargo desde 1992, la categoría sub-23 pasó a ser la categoría olímpica para el fútbol, siendo la selección sub-23 la encargada de representar a España cada cuatro años en los Juegos Olímpicos. Emparejados con la selección noruega, la selección húngara, la selección chipriota, y la selección soviética, que sería la clasificada, y que justo después de la fase de clasificación, se disolvería debido a la disolución de la Unión Soviética, por lo que su participación sería reemplazada por la selección C.E.I.