在眾多的體育項目中，除了遊泳，另一項為毛澤東喜愛的項目是打乒乓球。
毛澤東打乒乓球，最早可追溯到延安時期，那時條件簡陋，球拍是一塊光木板，沒有膠麵。住進中南海後，毛澤東每周總要打兩三次乒乓球，一般都在睡覺前打，借以緩和一天緊張的腦力勞動所引起的神經興奮。
外巡各地時，毛澤東也喜歡打乒乓球，在他常住的幾個地方，如北戴河、武漢東湖、杭州西湖等地都備有乒乓球室。
60年代，韶山滴水洞別墅中，也有一間乒乓球室。1966年6月，毛澤東在此住了十天，深居簡出，籌劃大計，其間惟一的運動項目便是打乒乓球。
毛澤東打乒乓球有個特點，在打之前，衣袋裏裝上滿滿兩袋子球，陪打的工作人員也裝滿兩袋子，掉在地上就不撿了，這樣既可避免撿球的麻煩，又可保持運動的連續性，他們往往是直到把袋裏的球打完，才重新拾球開始。
毛澤東在延安時是直握球拍，後來改成橫握球拍。有時扣上一個好球，他高興得會笑上老半天。
乒乓球是中國的國球。毛澤東甚至還用自己喜愛的運動進行過外交活動。
1971年3月21日，由毛澤東決定派出的中國乒乓球代表團抵達日本名古屋，準備參加於28日開幕的第31屆世界乒乓球錦標賽。
代表團一離開北京，毛澤東就對護士長吳旭君說：“你每天要把各通訊社對於我們派出去的代表團的反應逐條地給我。”
3 月 22 日這一天，毛澤東翻來覆去在床上三四個小時睡不著。清晨，他急切地將吳旭君找來，要他報告《參考消息》上一些有關世乒賽的大事。
有一次，《參考消息》裏有條消息，大意是說4月4日，美國隊3號選手格倫·科恩去館場練球，出來之後找不到車，結果上了中國隊的汽車。科恩吃驚地看著一車中國人，有些尷尬地說：“我知道我的帽子、頭發、衣服讓人看了好笑。”
科恩是嬉皮士，留有長發。這時中國乒乓球隊隊員莊則棟站起來，說：“我們中國人民和美國人民一直是友好的，今天你來我們車上，我們大家都很高興。我代表同行的中國運動員歡迎你。為表達感情，我送你一件禮物。”
於是，莊則棟把一幅一尺多長的杭州織錦送給了科恩。科恩非常高興，想回贈什麼，可發現什麼也沒帶。
這時，中美關係還是十分緊張，莊則棟此舉可以說是相當勇敢的。就這麼一個花絮，毛澤東聽了眼睛一亮，立即叫吳旭君把這條消息念了兩遍。聽完後，他滿臉笑容地說：“這個莊則棟，不但球打得好，還會辦外交。此人有點政治頭腦。”
4月6日這一天，世乒賽行將結束，毛澤東把一份中國外交部和體委聯合起草的《關於不邀請美國乒乓球隊訪華的報告》給吳旭君看。文件上周恩來已經圈閱，並批下“擬同意”。毛澤東也在自己的名字上畫了圈。這說明大局已定，意見一致，不邀請美國隊訪華。隨後，毛澤東囑咐吳旭君將文件退給外交部。
但那些天，吳旭君總發現毛澤東心事重重。文件退走後的當天晚上11點多，毛澤東在安眠藥的作用下昏昏欲睡，趴在桌子上睡著了。但他突然用低沉而含糊的聲音叫吳旭君給外交部王海容打電話：“邀請美國隊訪華。”