O Brasil viu pela primeira vez uma participação conjunta das seleções masculina e feminina de polo aquático nos Jogos Olímpicos do Rio. Até 2016, apenas os homens haviam participado do maior evento poliesportivo do planeta, em sete outras ocasiões. Para Tóquio, porém, as duas seleções brasileiras não conseguiram a classificação. Serão apenas 12 seleções na chave masculina e dez na feminina.
Como é a classificação - masculino
| De onde saem os classificados | Data | Sede | Vagas | Quem se classificou |
| País-sede | - | - | 1 | Japão |
| Campeonato Mundial | 12 a 28/07/2019 | Gwangju (Coreia do Sul) | 2 | Itália e Espanha |
| Liga Mundial | 18 a 23/06/2019 | Belgrado (Sérvia) | 1 | Sérvia |
| Jogos Pan-Americanos | 26/07 a 11/08/2019 | Lima (Peru) | 1 | Estados Unidos |
| Seletiva da Oceania | - | - | 1 | Austrália |
| Seletiva da África | - | - | 1 | África do Sul |
| Pré-Olímpico Asiático | 25/08 a 01/09/18 | Jakarta (Indonésia) | 1 | Cazaquistão |
| Pré-Olímpico Europeu | 12 a 26/01/2020 | Budapeste (Hungria) | 1 | Hungria |
| Pré-Olímpico | 14 a 21/02/2021 | Roterdã (Holanda) | 3 | Croácia, Grécia e Montenegro |
No feminino, além do Japão, já assegurado por ser anfitrião, a distribuição das outras vagas segue o molde do masculino. A diferença é na quantidade: apenas o time campeão no Mundial de 2019 carimbou o passaporte; da mesma forma, somente o medalhista de ouro da Liga Mundial de 2019 se garantiu às Olimpíadas; cinco campeões continentais e os dois primeiros no Pré-Olímpico viajarão para a capital japonesa.
Como é a classificação - feminino
| De onde saem os classificados | Data | Sede | Vagas | Quem se classificou |
| País-sede | - | - | 1 | Japão |
| Campeonato Mundial | 12 a 28/07/2019 | Gwangju (Coreia do Sul) | 1 | Espanha |
| Liga Mundial | 4 a 9/06/2019 | Hungria | 1 | Estados Unidos |
| Jogos Pan-Americanos | 26/07 a 11/08/2019 | Lima (Peru) | 1 | Canadá |
| Seletiva da Oceania | - | - | 1 | Austrália |
| Seletiva da África | - | - | 1 | África do Sul |
| Pré-Olímpico Asiático | 16 a 21/08/2018 | Jakarta (Indonésia) | 1 | China |
| Campeonato Europeu | 12 a 26/01/2020 | Budapeste (Hungria) | 1 | Rússia |
| Pré-Olímpico | 19 a 24/01/2021 | Trieste (Itália) | 2 | Hungria e Holanda |
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