Guatemala y Puerto Rico también se quedaron en el camino.
La cuarteta brasileña ganó su grupo con registro de 38,32, sólo superado en la tabla general por Estados Unidos, que marcó 38.15.
Los cubanos también dominaron su serie, con 38.74, el cuarto mejor tiempo de la competencia.
La cuarteta venezolana marcó 39.45, que mejora el récord de su país de 39.53, pero finalizó vigésima en la tabla general.
"Las metas que nos trazamos eran mejorar el récord nacional y clasificar para otra ronda", dijo Juan Alberto Morillo, quien corrió el primer tramo, explicando que se logró sólo uno de los dos objetivos.
"Este era un récord que fue establecido hace 34 años", agregó.
Los venezolanos celebraron la marca, pero se mostraron desalentados por no haber logrado avanzar a la serie semifinal.
La antigua marca venezolana la tenían Lloyd Murat, Rafael Romero, Hortensio Fusil y Arquímides Herrera.
Los guatemaltecos marcaron 39.34, lo que los ubicó en el lugar 19 de la clasificación general. Fueron terceros en su serie, superados por Tailandia, que concluyó segunda con 39.06.
"Estuvimos cerca de romper el récord de Guatemala que es de 39.25. Realizamos una buena carrera", dijo José Meneses. Su hermano Oscar también integra el equipo.
Rolando Blanco dijo que pese a no clasificarse, la cuarteta cumplió el objetivo de bajar de los 40 segundos.
Los puertorriqueños finalizaron en la posición 32 con registro de 40.12.
"Pasamos mal el batón y eso nos impidió hacer mejor demostración y romper el récord de Puerto Rico", dijo Jorge Richardson, quien corrió el tercer tramo.