Xuyên suốt 23 mùa thi Đường lên đỉnh Olympia, từng có nhiều thí sinh là anh chị em trong cùng một gia đình. Chẳng hạn Quán quân Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 10 Phan Minh Đức có em gái là thí sinh Phan Thị Phương Thảo, từng lọt vào vòng thi Tháng 1, Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 13; hay cặp anh em Nguyễn Vũ Hưng - Nguyễn Vũ Hội từng thi Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 6 và 11; cặp chị em Nguyễn Ngọc Trang - Nguyễn Hữu Trí thi Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 8 và 15;...
Trong đó đặc biệt nhất phải kể đến cặp chị em đặc biệt nhất của Đường lên đỉnh Olympia. Đó là Nguyễn Thị Ngọc Thơ và Nguyễn Ngọc Khánh (cùng học THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành, Kon Tum).
Ngọc Thơ và Ngọc Khánh
Cùng thi Chung kết năm, cùng về thứ 3 với 200 điểm
Nguyễn Thị Ngọc Thơ và Nguyễn Ngọc Khánh sinh ra trong gia đình có bố là Kỹ sư điện, mẹ là công nhân. Từ nhỏ, hai chị em đã rất thân thiết và đều có thành tích học tích tốt.
Nguyễn Thị Ngọc Thơ có năng khiếu đặc biệt với môn Toán. Ngay từ năm lớp 5, Ngọc Thơ đã đoạt giải quốc gia kỳ thi Học sinh giỏi. Lớn hơn chút nữa, năm học 2001 - 2002, Thơ đoạt giải Ba kỳ thi Toán của tỉnh và ngay năm sau đoạt giải Nhất cũng ở kỳ thi này. Tại kỳ thi Olympic môn toán các tỉnh phía Nam, Ngọc Thơ cũng đã xuất sắc giành một Huy chương Bạc cho mình. Trong khi đó, em trai Ngọc Khánh 12 năm liền đều là Học sinh Giỏi; từng đạt giải Nhì môn Toán cấp tỉnh, giải Khuyến khích môn Toán cấp Quốc gia,...
Trong cuộc thi Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 5, Ngọc Thơ xuất sắc lọt vào Chung kết năm và về thứ 3 với 200 điểm. Nữ sinh THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành, Kon Tum khiến nhiều người vô cùng tiếc nuối khi chỉ kém thí sinh về Nhất - Đỗ Lâm Hoàng (THPT Gò Vấp, TP.HCM) 20 điểm và kém thi sinh về Nhì - Nguyễn Nguyễn Thái Bảo (THPT Chuyên Quốc học - Thừa thiên Huế) 10 điểm.
Đúng 7 năm sau, lịch sử lặp lại khi trong cuộc thi Đường lên đỉnh Olympia năm thứ 12, em trai của Ngọc Thơ - Ngọc Khánh cũng xuất sắc lọt vào Chung kết năm. Trùng hợp là Ngọc Khánh cũng về Ba với 200 điểm, bằng với số điểm của chị gái. Nam sinh kém người về Nhất - Đặng Thái Hoàng (THPT Hòn Gai, Quảng Ninh) 50 điểm và kém người về Nhì - Thân Ngọc Tĩnh (PT Năng khiếu, ĐHQG TP. Hồ Chí Minh, TP. Hồ Chí Minh) 30 điểm.
Có thể nói đây là cặp chị em hi hữu, đặc biệt nhất trong lịch sử Đường lên đỉnh Olympia, khiến báo chí phải "tốn nhiều giấy mực". Được biết, sau khi rời chương trình Đường lên đỉnh Olympia, Nguyễn Thị Ngọc Thơ được đi du học tại Malaysia theo chương trình cử nhân tài năng do ngành điện tài trợ. Thời điểm em trai Ngọc Khánh đi thi Chung kết năm, Ngọc Thơ về nước nghỉ hè nên đã tháp tùng em trai đi thi.