Entró en el Draft de la NBA de 2002, y tras negociaciones con la CBA y los Sharks para garantizar su permiso para jugar en Estados Unidos, Houston Rockets le eligió en primera posición.Yao no comenzó en el baloncesto hasta los nueve años, ya por entonces más alto que los niños de su edad.Sus padres le enviaron a una academia deportiva de Shanghái, donde entrenaba varias horas al día y al estar lejos de casa se centró más atentamente en el juego.Su ídolo era Arvydas Sabonis, pívot lituano que por entonces jugaba en España, e intentaba emularle en los partidos.Su progreso le ayudó a ganarse un hueco en el equipo local Shanghai Oriental Sharks.Por entonces, varias compañías deportivas americanas ya se habían fijado en la CBA e incluso Nike cerró un acuerdo con los Sharks para ser la marca patrocinadora del equipo.Yao compitió contra jugadores de su edad y deslumbró al público con su juego.En 1999, Yao debutó con la selección absoluta china y disputó el Campeonato ABC en Fukuoka, Japón.China se coronó campeón con Wang Zhizhi, Mengke Bateer y Yao formando un trío demoledor.[4] Los Sharks llegaron a las Finales en su tercera temporada y también en la siguiente (cuarta de Yao), pero perdieron ambas ante Bayi Rockets.China contaba con la denominada "Gran Muralla Andante" formada por Zhizhi, Bateer y él.Finalizaron el torneo de manera respetable, venciendo a Italia por 85-76 y cayendo ante España.Yao fue el sexto máximo reboteador de los Juegos Olímpicos y segundo en tapones.Muchos equipos de la NBA abandonaron Chicago con más preguntas que respuestas sobre él.El "Equipo de Yao" aseguró que los Rockets le seleccionarían, por lo que la CBA dio el permiso a Yao de jugar en Estados Unidos durante la mañana del día del Draft.Sus comentarios no sentaron bien a la comunidad asiática americana, que le acusaron de racismo.Van Gundy se centró más en la capacidades ofensivas de Yao,[27] por lo que el pívot realizó su mejor temporada en promedios anotadores y reboteadores.Tras el traspaso, los Rockets se convirtieron en candidatos al título,[32] y la pareja Yao-McGrady fue comparada con O'Neal-Bryant de los Lakers.A pesar de todo, fue votado una vez más como titular en el All-Star Game.Pero no solo las lesiones le acecharon, ya que McGrady jugó solamente 47 partidos por culpa de espasmos en la espalda.[47] A pesar de promediar 25.1 puntos y 10.3 rebotes por encuentro, Yao dijo: "No hice mi trabajo".[53] Antes del All-Star, los Rockets ganaron 8 partidos consecutivos, y tras el evento, ascendieron su racha hasta los 12.En julio de 2011 anunciaba su retirada definitiva del baloncesto, tras no superar las múltiples lesiones que arrastraba desde 2005.[59] Tras anotar 39 puntos ante Nueva Zelanda, China perdió por 58–83, 57–82 y 52–89 contra España, Argentina e Italia respectivamente.[62] Sin embargo, se recuperó antes del inicio del campeonato, y en el último partido de la ronda preliminar anotó 36 puntos y recogió 10 rebotes en la victoria ante Eslovenia, liderando así a China a los dieciseisavos de final.Yao dijo que si no se hubiera recuperado de la lesión "sería la mayor derrota en mi carrera ahora mismo".Tras perder contra España dos días después, Yao lideró la victoria china sobre Angola, con 30 puntos, y Alemania, con 25.[71] Posteriormente se casó con Ye Li, baloncestista profesional de China, a quien conoció cuando tenía 17 años.[81] También tiene contrato con Pepsi, y debido a que Coca-Cola usó su imagen en sus botellas en 2003, él los demandó.[86] Yao también ha participado en varios acontecimientos benéficos, incluido el programa de la NBA Baloncesto Sin Fronteras.
Yao realiza un mate sobre McGee durante un juego en 2008.