Efter ryggsimmet med Ida Lindborg var Sverige sist och Jennie Johansson lyckades inte heller ta upp Sverige från den platsen.
Sarah Sjöströms fjärilsim tog upp laget till en femteplats och det förvaltade Michelle Coleman på ankarsträckan.
– Vi gjorde en jättebra lagkapp. Det känns verkligen som jag får visa att jag visst kan simma 100 meter, säger en märkbart rörd Jennie Johansson till SVT Sport.
– Ett jättestort tack tilll alla där hemma som har stöttat oss under VM. Både i motgång och medgång. Det är vi jättetacksamma för, fortsätter hon.
Nytt världsrekord
Det amerikanska vinnarlaget slog nytt världsrekord på sträckan 4 x 100 meter medley. Det lyder nu 3,51.55.
Sverige var knappa fyra sekunder efter segrarna och en sekund från Australien på tredjeplats.
För USA simmade Kathleen Baker, Lilly King, Kelsi Worrell och Simone Manuel.
Tvåa blev Ryssland som slog europeiskt rekord med tiden 3,53.38.