O nado borboleta é considerado por muitos como o mais difícil de ser aprendido e também é conhecido popularmente como golfinho. Ele surgiu na década de 1930 em decorrência do nado peito. Na época alguns atletas passaram a deslocar os braços para fora da água na hora de respirar, algo que não existia nas regras da Fina. Com a popularização dessa nova técnica a Federação oficializou o novo estilo. Uma das pioneiras do borboleta foi a brasileira Maria Lenk.

No borboleta o nadador fica deitado com a barriga para baixo e precisa movimentar o corpo através de ondulações do quadril até os membros inferiores. Em seguida ele puxa os braços para fora da água, os jogando simultaneamente para frente completando assim a braçada. Ao fazer esse movimento com os braços o nadador aproveita para respirar, colocando a cabeça para frente no começo da braçada.

Na virada, o atleta precisa tocar a borda da piscina com as duas mãos ao mesmo tempo e no mesmo nível (uma mão não pode ficar abaixo ou acima da outra). Após o toque o nadador empurra a parede com as mãos, flexiona os joelhos e os trazem por baixo do corpo para que os pés toquem na borda para dar impulso. O nado borboleta é bastante cansativo e exige bastante fisicamente do nadador que precisa ter força para enfrentar a resistência da água e fazer os movimentos sincronizados.

O nado borboleta é disputado, tanto na piscina curta, quanto na longa, em três distâncias: 50m, 100m e 200m.