La FIA había reportado a ambos pilotos a los comisarios después de que sus autos no pasaran los controles posteriores a la carrera en los tablones de madera debajo del piso en el Circuito de las Américas (COTA) de Austin.
Los comisarios impusieron la penalización estándar después de que ambos equipos reconocieran que las mediciones realizadas por la FIA eran correctas.
Mercedes había declarado que el alto desgaste de las pastillas de freno se debía probablemente a la pista llena de baches y a que la carrera se disputaba por primera vez en formato sprint.
Eso significó una carrera de 100 kilómetros el sábado y sólo una sesión de entrenamientos en lugar de las tres habituales.
"Las elecciones de puesta a punto en un fin de semana de sprint siempre son un desafío con sólo una hora de entrenamientos libres, y más aún en un circuito lleno de baches como COTA y corriendo con un nuevo paquete", dijo el director de Mercedes, Toto Wolff.
"Al final, todo eso no importa; otros acertaron donde nosotros nos equivocamos y no hay margen de maniobra en las reglas".
"Necesitamos afrontarlo, aprender y volver más fuertes el próximo fin de semana".
La carrera fue ganada por Max Verstappen de Red Bull, la victoria número 50 de la carrera del triple campeón del mundo y un récord de 15 de la temporada.
Mercedes había traído un auto mejorado a Texas y Hamilton, cuyo compañero de equipo George Russell ascendió al quinto lugar, parecía más competitivo.
"Podemos sacar muchos aspectos positivos del rendimiento del coche hoy", dijo Wolff.
"Este es un circuito en el que hace sólo unas pocas carreras no habríamos tenido un buen desempeño debido a las curvas rápidas y amplias. La mejora parece haber hecho que el auto esté más contento en esas áreas y está funcionando bien. Direccionalmente, es un muy buen firmar."
Las descalificaciones significaron que el compañero de equipo de Leclerc, Carlos Sainz, ascendiera a la tercera posición.