Tirunesh Dibaba vant med 14.38,59 som er ny mesterskaps-rekord.
Hun har dermed vunnet både 5000 og 10.000 meter i VM.
Hun er den første, uansett kjønn, som vinner begge distansene i et mesterskap siden landsmannen Miruts Yifter vant begge distansene i Moskva-OL i 1980.
Tirunesh Dibaba (t.h.) feiret gullet sammen med storesøster Ejegayehy. (Foto: AP/Scanpix)
Selv ikke mannlige etiopiske storløpere som Haile Gebrselassie og Kenenisa Bekele har klart den bragden.
Dibaba har hatt et fantastisk år som startet med at hun vant både 4 og 8 kilometer under VM i terrengløp i mars.
Tredje beste europeer
Meseret Defar tok sølv og storesøster Ejegayehy Dibaba tok bronsen slik hun gjorde på 10.000 meter.
Juniorverdens-mester Meselech Melkamu fullbyrdet den etiopiske triumfen.
Det er andre gang i VM-historien ett land tar de fire første plassene.
Første gang var da USA tok firedobbelt på 200 meter på torsdag.
Wigene kom i mål på 15.00,23 og ble med det tredje beste europeiske løper.