A milli takım dört yıl sonra 2006 FIBA Basketbol Dünya Şampiyonasında bu kez Japonya’nın ev sahipliğinde boy gösterdi.
2002’deki turnuvada yer alan Kerem Tunçeri, Hidayet Türkoğlu, Mirsad Türkcan, Mehmet Okur ve Hüseyin Beşok gibi oyuncular Japonya’da mücadele etmedi. Özel davetle organizasyona katılan ve Ersan İlyasova, Cenk Akyol, Engin Atsür ve Semih Erden gibi yeni yüzlere sahip milli takım 16 takımla düzenlenen 2002’deki şampiyonanın aksine 24 takımın boy göstereceği kupada C grubunda Avustralya, Brezilya, Yunanistan, Litvanya ve Katar’la yer aldı.
Turnuvaya dörtte dört ile başlayarak dikkat çeken milliler gruptaki ilk ve tek yenilgisini grubun son maçında Yunanistan karşısında aldı ve grup ikincisi olarak üst turun yolunu tuttu. Çeyrek finale yükselme mücadelesinde Slovenya karşısına çıkan ve rakibini 90-84 mağlup eden A milli takım çeyrek finalde ise Arjantin duvarına tosladı. Son dünya ikincisi Arjantin’e farklı kaybeden milliler yoluna klasman maçlarında devam ederken ilk maçta Litvanya’yı uzatmada geçti ancak beşincilik maçında Fransızlara kaybetti ve dünya altıncılığını elde etti.
Millilerin eksik kadrosuna rağmen gösterdiği performans takdir toplarken milliler o turnuvada “12 Cesur Yürek” lakabıyla anıldı. Turnuvanın şampiyonu ise Japonya’da oynadığı dokuz maçın tamamını kazanan ve finalde de Yunanistan’ı 70-47 mağlup eden İspanya oldu.