影响再次返回省队。1989年1月他又第三次进入国家队。
李小双训练十分刻苦，为了拉韧带，让教练压在他细嫩的腿上，他却不掉泪，直至过关；为了练单杠，他磨破了双手，鲜血染红了单杠
但命运却一直捉弄这个小伙子。他先后两次被国家队拒绝。进入后也不被重视，为此小双心想“第11届亚运会一定要让教练看看自己的本领”。
他最终如愿在1990年bj第11届亚运会上一举夺得团体和自由体操金牌，从此名声鹊起。
1991年开始，命运再次捉弄了他。他身体多次受伤，在测试三周新动作时，摔成轻微脑震荡。接着，在世界锦标赛上发挥失常，被挤出决赛圈。
但李小双没有退缩，在本届奥运会队友们连续失利的情况下，他不负众望，大胆使用“后空翻三周”，为中国体操队在巴萨罗那奥运会夺得了唯一的一块男子体操金牌。
赛前教练组曾担心比赛中李小双可能会出现失误，那么不但金牌旁落，奖牌都可能拿不到，这个担心是因为李小双曾经在练习这个动作时摔成过脑震荡。
当时李小双如果不使用“团三周”，以他的实力应该能够保住一枚奖牌。
但是奥运赛场高手如云，一旦失败就有可能失去奖牌，李小双和教练黄玉斌面临一个艰难的选择。
“团身后空翻三周”对于黄玉斌和李小双来说，是他们苦练后的制胜法宝，师徒二人在协商后，决定继续使用这套动作。
李小双没有辜负大家的期待，超高难度的“团身后空翻三周”惊艳了巴塞罗那奥运赛场，这样技惊四座的超高难度动作，此前还没有人能在大赛上完成。
最终李小双凭借这一超高难度动作，获得9.925分的高分，为中国体操队在巴塞罗那奥运会夺得了唯一的男子体操金牌。
下场后，他和教练黄玉斌紧紧拥抱在一起。
赛后这位永不服输的小伙子说:“我就要展现出来我的实力，我要给大家看看我这几年练了什么。我就要它。这是一种肯定，是我跟教练的一种肯定，所有责任我们来承担！”
对于还未满19岁的李小双来说，属于他的时代才刚刚开始