4. päivänä, 16. kesäkuuta, hän voitti sekä 200 metrin että 1500 metrin vapaan tyylin finaalin illalla. Ledecky ui 15: 40.50: ssä 1500 metrin vapaasti, alentamalla mestaruusennätyksensä edellisestä päivästä ja tullakseen ensimmäiseksi naisten 1500 metrin vapaasti voittajaksi Yhdysvaltain olympiakisoissa. Hän ui 1:55.11 200 metrin vapaasti. Nämä kaksi uimaria vakuuttivat hänen paikansa Yhdysvaltain olympiakunnalla vuoden 2020 kesäolympialaisissa 1500 metrin vapaata tyyliä ja 200 metrin vapaata tyyliä yksittäisissä tapahtumissa sekä 4x200 metrin vapaata tyyliä.
- Mitä? Ledecky voitti 200 metrin ja 1500 metrin vapaata tyyliä -finaalit noin 70 minuutin aikana sekä keräsi mitalinsa 200 metrin vapaata tyyliä -medaalijuhlissa ja söi välipalan.