事實上，在國際奧委會接到各城市的申請書後，調查工作也隨之進行了。由於國際奧委會決定主辦城市是以投票方式進行的，因此國際奧委會任何一個委員赴申辦城市都帶有考察、研究、了解情況的使命。
在提交《申辦報告》至最後投票表決之前，國際奧委會將派出一個專門的申辦城市調查委員會對申辦城市進行細致全麵的考察。根據《奧林匹克憲章》規定，調查委員會須由國際單項聯合會代表3人、國家奧委會代表3人、國際奧委會委員4人和來自運動員委員會的委員1人組成（申辦冬季奧運會城市調查委員會由國際單項體育聯合會代表2人、國家奧委會代表2人、國際奧委會委員3人和來自運動員委員會的委員1人組成）。還規定，每個申辦城市調查委員會的主席必須由國際奧委會委員擔任。調查委員會將全麵考察了解申辦城市的環境、氣候、交通、安全保衛、醫療設施、電子通訊、電視轉播條件與能力、財政收入狀況、市場開發可能性、服務業水平、體育場館設施等情況，然後向國際奧委會執行委員會提交一份書麵報告。這份報告要散發給每一位國際奧委會委員，沒有到過被考察的申辦城市的那些委員，將根據這份報告來考慮自己是否投這個申辦城市的票。
3、投票
奧運會主辦城市最後由國際奧委會全體會議秘密投票表決。如2000年第廿七屆奧運會主辦城市的確定將於1993年9月23日在摩納哥舉行的國際奧委會第101屆全會上最後決定。
在國際奧委會全會召開期間，各申辦城市將派出代表團向國際奧委會作最後的申辦介紹。按規定，各申辦城市要先抽簽，確定作陳述報告的順序。然後，按這個順序，各申辦城市代表團依次進入會場，陳述自己的申辦條件和各方麵安排及希望主辦這屆奧運會的願望，並回答會場內國際奧委會委員、國際單項體育組織代表和各國奧委會代表的提問。按慣例，各申辦城市還可以在會場內播放音像製片。
所有申辦城市陳述完後，申辦城市代表、國際單項體育組織代表和各國奧委會代表離開會場。國際奧委會委員進行投票表決，每個委員在選票上隻能寫一個城市名。第一輪投票後，若有一個城市獲選票超過半數，該城市即當選。若沒有一個城市選票過半數，則淘汰獲選票最少的一個城市，進行第二輪投票。
如果前幾輪沒有一個城市獲選票過半，則按每輪淘汰一個城市（獲票最少者），然後進行下一輪投票的方法依次進行。到最後剩2個城市時，則以獲選票相對多數者當選。