Gilmar foi para o Flamengo aos 32 anos, antes da convocação para a seleção do Tetra em 1994. No Rubro-Negro retomou sua melhor forma e, em ótima fase, foi um dos destaques da equipe rubro-negra que conquistou o Carioca de 1991 e o Brasileiro de 1992. Na campanha do penta rubro-negro foi o único jogador do Flamengo a disputar todos os jogos. Novamente em evidência, foi convocado por Carlos Alberto Parreira para a disputa da Copa do Mundo de 1994, nos EUA. Ele acredita que a torcida rubro-negra teve papel essencial para sua convocação.

"Foi a torcida do Flamengo que me colocou de volta na seleção, cantando e gritando meu nome. Estávamos numa fase muito boa e isso me deu muita confiança para voltar e estar naquele elenco de 94". Além disso, o ex-goleiro rubro negro comentou sobre o grupo campeão do mundo, nos EUA, e a seleção atual. "Uma semelhança entre aquela equipe da qual fiz parte e a atual, é que ambos passamos por momentos difíceis e de dúvidas. Naquela ocasião optamos por jogarmos jogo a jogo, preocupando somente com a próxima partida. Além disso, em momentos como esse, todos precisam dar apoio a todos, passando confiança, pois é um momento de muita pressão", disse.

Após a conquista do tetracampeonato mundial com a seleção brasileira, Gilmar deixou o Flamengo e foi encerrar sua carreira no Cerezo Osaka, do Japão. Além do Tetra, Gilmar conquistou pelo Brasil a medalha de prata nas Olimpíadas de 1984, desta vez como titular. Entre as premiações individuais, destaque para a Bola de Prata da Revista Placar em 1986 e 1989.