Jego technika kołysania się i balansowania w ćwiczeniach na kółkach, nazwana "Nakayama", do dziś jest stosowana na największych zawodach gimnastycznych.
Japończyk był bohaterem igrzysk olimpijskich w 1968 roku w Meksyku, gdzie zdobył sześć medali, w tym cztery złote. Cztery lata później w Monachium wywalczył cztery krążki, w tym dwa złote.
Nakayama zdobył także 12 medali mistrzostw świata, w tym siedem złotych.