L'attività della sezione ciclistica è diretta soprattutto alle gare su pista: fin dalla sua fondazione la squadra è stata affidata soprattutto a tecnici federali, come Mario Valentini, ed attualmente è seguita da un ex atleta delle Fiamme Azzurre, Cristiano Valoppi. Rimangono nella storia della disciplina soprattutto le imprese legate al nome di Gian Luca Capitano, campione mondiale nel tandem nel '92 e atleta olimpico ad Atlanta '96 nel chilometro da fermo, specialità della quale detiene il primato italiano assoluto dal '95 con 1:03.841.
Successivamente, in un periodo non facile per il settore, le Fiamme Azzurre hanno mantenuto le posizioni grazie ad atleti come Domenico Mei e Gabriele Gentile, mentre con il rilancio della pista azzurra - voluta dalla nuova gestione federale di Renato Di Rocco - anche la Polizia penitenziaria ha voluto contribuire con il reclutamento di campionesse del calibro di Vera Carrara (prima pistard azzurra a vincere un titolo mondiale, nella corsa a punti a Los Angeles 2005: successo iridato doppiato l'anno successivo a Bordeaux), Elisa Frisoni e Lisa Gatto. E anche grazie alla crescita internazionale di un elemento più esperto come Fabio Masotti.
Da ricordare anche il podio olimpico sfiorato (per una sola lunghezza) da Vera Carrara, quarta nella corsa a punti ai Giochi di Atene 2004.