A brit közszolgálati média arról számolt be a honlapján, hogy megszerezte az Egyesült Államok Doppingellenes Ügynöksége (USADA) által Gaynek július 23-án küldött levél kivonatát. Ebben arról értesítették a vágtázót, hogy a júniusi amerikai válogatón adott mintájának szénizotópos vizsgálata során egy nem a szervezete által termelt szteroid nyomaira bukkantak.
Az USADA hivatalosan nem reagált, Gay ügyének vizsgálata pedig továbbra is folyik. Az ügynökség azt ugyanakkor elismerte, hogy az atléta legalább két vizsgálaton fennakadt.
Gayről július 14-én derült ki, hogy egy májusban, versenyen kívül levett mintájának vizsgálata pozitív eredménnyel zárult. A háromszoros világbajnok, amerikai csúcstartó (9.69 mp) sprinter ezt követően rögtön jelezte, hogy visszalép a moszkvai világbajnokságtól. Egyúttal elmondta, hogy tisztában van azzal, mi történt. Részleteket nem közölt, csupán annyit, hogy „olyan emberben bízott meg, akiben nem lett volna szabad, mert becsapta őt”, a hibáját viszont elismerte.
A 2007-es oszakai világbajnokságon az amerikai vágtázó 100-on, 200-on és a 4x100-as váltóval is győzni tudott, ám ezt követően szinte állandóan sérülésekkel bajlódott. A 2008-as olimpián döntőbe sem tudott kerülni, míg a 2009-es vb-n második lett Usain Bolt mögött, majd alig egy hónappal később 9.69 másodperces amerikai rekordot ért el, amely minden idők második legjobb 100-as futása.
Asafa Powell, a férfi 100 méter korábbi világcsúcstartója és a 2008-as olimpián női 100-on ezüstérmes Sherone Simpson is pozitív doppingtesztet produkált.
Egy nappal azután, hogy Tyson Gay, a férfi 100 méter idei világranglista-vezetője bejelentette, fennakadt egy doppingellenőrzésen, az őt szponzoráló sportszergyártó cég felfüggesztette vele az együttműködést.
Éveken át húzódó csípőproblémáját végül egy műtét oldotta meg, ám a 2011-es vb-t ki kellett hagynia, a tavalyi olimpián pedig negyedik lett 100-on, 200-on nem indult. Öt év után az idei volt az első év, amikor – állítása szerint – problémamentesen tudott készülni, s így már nem csupán 100-on, hanem hosszú idő után először 200-on is rajtolt, sőt, az amerikai bajnokságon 19.74 másodperces idővel győzött. A klasszikus sprinttávon 9.75 mp-t ért el idén, és egészen lebukásáig a szám első számú esélyesének számított a szupersztár Bolttal szemben, aki Moszkvában végül triplázott, s ezzel már nyolc világbajnoki aranyéremnél tart.
