ฟลอยด์ เมย์เวทเธอร์ จูเนียร์ มีชื่อเต็มว่า ฟลอยด์ จอย เมย์เวทเธอร์ จูเนียร์ (Floyd Joy Mayweather, Jr.) เกิดเมื่อวันที่ 24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2520 ที่เมืองแกรนด์ราปิด รัฐมิชิแกน โดยมีชื่อเดิมแต่แรกเกิดว่า ฟลอยด์ จอย ซินแคลร์ (Floyd Joy Sinclair) ซึ่งนับได้ว่าถือกำเนิดในครอบครัวนักมวย เพราะทั้งบิดา คือ ฟลอยด์ เมย์เวทเธอร์ ซีเนียร์ และ โรเจอร์ เมย์เวทเธอร์ ผู้ซึ่งเป็นลุง เป็นนักมวยเก่ามาก่อน โดยเฉพาะโรเจอร์นั้น เคยเป็นอดีตแชมป์โลกในรุ่นซูเปอร์เฟเธอร์เวทและรุ่นซูเปอร์ไลท์เวทในยุคทศวรรษที่ 80 และเคยชกกับ ฆูลิโอ เซซาร์ ชาเบซ ยอดตำนานมวยแห่งเม็กซิโกมาแล้วด้วย

เมย์เวทเธอร์ จูเนียร์ เริ่มต้นจากการชกมวยจากมวยสากลสมัครเล่น โดยมี โรเจอร์ ผู้เป็นลุงเป็นเทรนเนอร์ ซึ่งชกได้ดี ประสบความสำเร็จอย่างมาก จนกระทั่งได้ติดทีมชาติสหรัฐอเมริกาในรุ่นเฟเธอร์เวท ในการแข่งขันโอลิมปิกฤดูร้อน ปี 1996 ที่เมืองแอตแลนตา รัฐจอร์เจีย โดยสามารถผ่านคู่ชกชาติต่าง ๆ จนกระทั่งถึงรอบรองชนะเลิศที่พบกับ เซราฟิม โทโดรอฟ นักมวยชาวบัลแกเรีย ปรากฏว่าเมย์เวทเธอร์นั้นเป็นฝ่ายแพ้แก่โทโดรอฟไป 8-10 หมัด ทำให้ได้แค่เหรียญทองแดง [2](ต่อมาในรอบชิงชนะเลิศ โทโดรอฟ คือคู่ชิงของ สมรักษ์ คำสิงห์ นักมวยชาวไทย และเป็นฝ่ายแพ้แก่สมรักษ์) ซึ่งเมย์เวทเธอร์ จูเนียร์ ไม่ยอมรับผลการตัดสิน และประท้วงด้วยการแสดงออกด้วยก้มหน้าตลอดเวลาในพิธีมอบเหรียญรางวัล