Segertiden för de amerikanska damerna, Courtney Okolo, Natasha Hastings, Phyllis Francis och Allyson Felix, blev 3.19,06.
Felix, som sprang den sista sträckan, bärgade i och med segern karriärens sjätte OS-guld. I Rio fanns hon även med i det stafettlag som vann på 4x100 meter.
I London för fyra år sedan vann hon både långa och korta stafetten samt 200 meter. I Beijing 2008 tog hon första OS-guldet när hon var med och segrade på 4x400 meter.
Tvåa i nattens långa stafett slutade Jamaica på tiden 3.20,34 och bronset tog Storbritannien hem.
I herrarnas final blev det också amerikansk seger. Tiden 2.57,30 var mer än sekunden bättre än det jamaicanska laget som slutade tvåa. Bahamas sprang hem bronset.