Europeerna med 34 Grand Slam-titlar ihop i singel förlorade dock mot världslaget Kevin Anderson och Jack Sock med 7-6(7-5),3-6,6-10.
Samarbetet fungerade trots förlusten bra förutom vid ett tillfälle när Djokovic drämde en forehand i ryggen på schweizaren i det tredje gamet.
– Jag bad om ursäkt med en gång, säger Djokovic enligt AP.
– Det såg inte bra ut.
Federer brydde sig inte nämnvärt och log stort.
– Att få spela ihop med en spelare av den kalibern är bara en njutning, säger Federer.