Cuando quedaban cuatro minutos para el final, los franceses lograron acercarse peligrosamente a cuatro puntos.
Pero los estadounidenses esta vez no permitieron que el partido tuviese el reñido desenlace del encuentro de semifinales ante Lituania, que se definió hasta en los segundos finales.
Los norteamericanos se encargaron de anotar nueve de los últimos 12 puntos para sentenciar su victoria.
Esta fue la décima segunda medalla de oro para un quinteto de básquetbol olímpico en 14 justas.
Francia se quedó con la medalla de plata y Lituania se llevó la de bronce tras vencer más temprano 89-71 a Australia.
A pesar de que dominaron el partido con cierta facilidad, los estadounidense se vieron repentinamente en aprietos al final, luego que Antoine Rigaudeau metió un triple y puso la pizarra 76-72.
Pero, en un abrir y cerrar de ojos, Kevin Garnett encestó dos veces y Alonzo Mourning convirtió dos tiros libres con los que Estados Unidos se despegó por 10 puntos.
Si bien los norteamericanos se despidieron de Sydney sin perder un solo partido, no tuvieron la misma fuerza arrolladora exhibida por las anteriores equipos de ensueño en los juegos de Barcelona y Atlanta.