Den 28-åriga amerikanskan är den mesta individuella VM-guldvinnaren i historien i långbana och tog nu sitt 17:e, varav det sjätte på 1 500 meter fritt.
Totalt, med lagkapper, har hon 22 VM-guld.
Men hennes attack på sitt eget sju år gamla världsrekord misslyckades.
I 1 250 meter höll Ledecky världsrekordtempo – som mest var hon tre sekunder under – men på slutet orkade hon inte.
Kärlek till 1 500
Tiden 15.26,44 var till slut nästan sex sekunder över rekordet.
— Jag älskar den här grenen. Det var i den här som jag slog mitt första världsrekord 2013. Det är många fina minnen genom åren, jag är glad att jag vann här i Singapore, säger hon i stadionintervjun.
Ledecky har också sex VM-titlar på 800 meter fritt och är tillsammans med Sarah Sjöström, 50 meter fjäril, de som har vunnit flest guld i samma gren.
Sjöström vann sex i rad, en svit som bryts i Singapore då hon ska bli mamma.
Segermarginalen till tvåan Simona Quadarella, Italien, blev drygt fem sekunder.
Ledecky tog sina första VM-guld i långbana 2013, då hade hon redan gjort OS-debut året före i London och som 15-åring vunnit OS-guld på 800 meter fritt.
Totalt har hon vunnit nio OS-guld.
”Bättre än OS”
Australiskan Kaylee McKeown tog guldet på 100 meter ryggsim, besegrade världsrekordhållaren Regan Smith, USA, och var dessutom snubblande nära att sno rekordet.
Segertiden 57,16 var bara tre ynka hundradelar över Smiths rekord.
Rumänske 21-årige OS-guldmedaljören David Popovici tog också hem sitt andra VM-guld på 200 meter fritt när han spurtade ned amerikanen Luke Hobson och vann med 31 hundradelars marginal på 1.43,53.
— Det här var bättre än OS. Inför Paris tränade jag stenhårt, men i år har jag tagit det lugnt, säger han.
