Nadat voorheen bij een gelijkspel het opgooien van een muntstuk de beslissing bracht, heeft de FIFA vanaf het wereldkampioenschap 1978 in Argentinië het nemen van strafschoppen geïntroduceerd. In 1982 bij het wereldkampioenschap in Spanje kwam het op deze wijze voor het eerst tot een beslissing in de halve finale tussen West-Duitsland en Frankrijk. Sedertdien is er geen WK meer voorbijgegaan zonder penaltyreeks. Tot en met de WK-finale Argentinië - Frankrijk op 18 december 2022 zijn er 35 wedstrijden beslist via strafschoppen. 31 verschillende landen hebben hier aan meegedaan.
Argentinië heeft een recordaantal van 7 keer deelgenomen aan een penaltyreeks (6 maal gewonnen), gevolgd door Brazilië, Frankrijk en Spanje met ieder 5 deelnames waarvan respectievelijk 3, 2 en 1 maal gewonnen. Van de vier landen met 4 deelnames hebben (West-)Duitsland en Kroatië alle series gewonnen en Italië, Engeland en Nederland slechts 1.
De Kroaat Luka Modrić en de Argentijn Lionel Messi zijn de enige spelers die 3 keer gescoord hebben in een penaltyreeks op het WK.
Voor de kansen op succes maakt het niet uit wie er begint. 17 keer won het land dat begon en 18 keer won het land dat als tweede mocht aanleggen.
Vier doelmannen delen het record van vier gestopte strafschoppen in penaltyseries, Toni Schumacher, Duitsland, verdeeld over 1982 en 1986, Sergio Goycochea, Argentinië, in 1990, Danijel Subasic, Kroatië, in 2018 en Dominik Livaković, Kroatië, in 2022. Zij hadden hier allen twee penaltyseries voor nodig. Pogingen die naast, over, op de paal, lat of op de kruising belanden tellen hierbij niet mee.
Het is slechts twee keer voorgekomen dat er meer dan 10 strafschoppen benodigd waren. Zowel de allereerste keer op 9 juli 1982 in de halve finale West-Duitsland - Frankrijk als in de kwartfinale Roemenië-Zweden op 10 juli 1994 waren er 12 strafschoppen nodig om een winnaar aan te wijzen.
Hoewel een penaltyserie in theorie na 6 strafschoppen gespeeld kan zijn is dit nog nooit gebeurd bij een wereldkampioenschap. Het minimumaantal tijdens dit toernooi is zeven. Dit is drie keer voorgekomen. In 1986 bij West-Duitsland - Mexico, in 2006 bij Zwitserland - Oekraïne en in 2022 bij Marokko - Spanje.
Verder bestond de serie 12 keer uit 10 strafschoppen, 11 keer uit 9 en 7 keer uit 8 strafschoppen.
Het is twee keer voorgekomen dat een land er niet in slaagde ook maar een van de genomen strafschoppen in een doelpunt om te zetten. Dit overkwam de Zwitsers tegen Oekraïne in de achtste finale op 26 juni 2006 en de Spanjaarden tegen Marokko in de achtste finale op 16 december 2022. Beiden namen drie strafschoppen, zagen er twee gestopt worden en schoten er 1 naast.
WK voetbal 1982, Spanje Halve finales West-Duitsland - Frankrijk
WK voetbal 1986, Mexico Kwartfinales Brazilië - Frankrijk
West- Duitsland - Mexico
Spanje - België
WK voetbal 1990, Italië Achtste finales Ierland - Roemenië
Kwartfinales Argentinië - Joegoslavië
Halve finales Italië - Argentinië
West-Duitsland - Engeland
WK voetbal 1994, Verenigde Staten Achtste finales Mexico - Bulgarije
Kwartfinales Roemenië - Zweden
Finale Brazilië - Italië
WK voetbal 1998, Frankrijk Achtste finale Argentinië - Engeland
Frankrijk - Italië
Halve finales Brazilië - Nederland
WK voetbal 2002, Japan & Zuid-Korea Achtste finale Spanje - Ierland
Kwartfinale Spanje - Zuid-Korea
WK voetbal 2006, Duitsland Achtste finales Oekraïne - Zwitserland
Kwartfinales Duitsland - Argentinië
Engeland - Portugal
Finale Frankrijk – Italië
WK voetbal 2010, Zuid-Afrika Achtste finales Japan - Paraguay
Kwartfinales Uruguay - Ghana
WK voetbal 2014, Brazilië Achtste finales Brazilië - Chili
Costa Rica - Griekenland
Kwartfinales Nederland - Costa Rica
Halve finales Nederland - Argentinië
WK voetbal 2018, Rusland Achtste finales Spanje - Rusland
Denemarken - Kroatië
Colombia - Engeland
Kwartfinales Rusland - Kroatië
WK voetbal 2022, Qatar Achtste finales Japan - Kroatië
Marokko - Spanje
Kwartfinales Kroatië - Brazilië
Nederland - Argentinië
Finale Argentinië - Frankrijk
Penalties Penalties