По правилам Международной федерации тенниса (ITF) для допуска к участию на Олимпийских играх любая теннисистка должна за четырехлетний цикл выступить в трех матчах национальной команды в розыгрыше Кубка Федерации. В 2015 году Шарапова сыграла против сборных Польши (в четвертьфинале) и Чехии (в финале).
В составе сборной России спортсменка выигрывала Кубок Федерации, на Играх-2012 в Лондоне теннисистка завоевала серебряную медаль. В финале Кубка Федерации-2015 против сборной Чехии Шарапова выиграла обе свои встречи, но это не помогло российской команде, которая уступила со счетом 2:3.
В активе Шараповой пять побед на турнирах «Большого шлема».