Die Afrikanerin siegte bei der 46. Auflage in 2:24:26 Stunden vor ihrer Landsfrau Sally Kipyego (2:28:01) und Marathon-Debütantin Molly Huddle aus den USA (2:28:13).
Bei den Männern setzte sich nach 42,195 km Weltmeister Ghirmay Ghebreslassie aus Eritrea in 2:07:51 Stunden mit großem Vorsprung vor Lucas Rotich (Kenia/2:08:53) sowie Abdi Abdirahman (USA/2:11:23) durch.
"Ich bin begeistert, dass ich dreimal gewonnen habe - es war nicht einfach, aber ich habe es geschafft", sagte Keitany: "Das bedeutet mir viel."
Die 2011 verstorbene Waitz hatte insgesamt neunmal in New York gewonnen. Der erste Hattrick gelang ihr von 1978 bis 1980, von 1982 bis 1986 gewann die frühere Weltrekordlerin gleich fünfmal in Serie.
