Sachverhalt:
A.
Die Staatsanwaltschaft erhob gegen X._ unter anderem Anklage wegen mehrfacher Vergewaltigung, Nötigung, sexueller Nötigung und versuchter Vergewaltigung zu Lasten seiner damaligen Ehefrau A._ (nachfolgend Privatklägerin). Sie wirft ihm zusammengefasst vor, während der Ehe von Dezember 2006 bis März 2007 regelmässig einmal am Wochenende gegen ihren Willen Geschlechtsverkehr mit ihr erzwungen zu haben. Er habe ihr mehrfach damit gedroht, den gemeinsamen Sohn zu entführen und ihr Gesicht zu verunstalten, falls sie ihn verlasse. Im März 2010 - als sie bereits getrennt lebten - soll er sie gegen ihren Willen während einiger Minuten mit einem Vibrator vaginal penetriert haben und bei einem weiteren Vorfall gegen ihren Willen mit zwei Fingern vaginal in sie eingedrungen sein und anschliessend versucht haben, sie zu vergewaltigen. Hiervon habe er nur Abstand genommen, da der gemeinsame Sohn aufgewacht sei und nach der Privatklägerin gerufen habe.
Weitere Strafverfahren wegen sexueller Handlungen mit Kindern zum Nachteil des gemeinsamen Sohnes, sexueller Nötigung, Nötigung, Vernachlässigung der Unterhaltspflicht (alles zum Nachteil der Privatklägerin) und Widerhandlung gegen das Ausländergesetz wurden eingestellt.
B.
Das Obergericht des Kantons Zürich verurteilte X._ am 23. September 2014 wegen sexueller Nötigung, versuchter Vergewaltigung und mehrfacher Nötigung unter Berücksichtigung der nicht angefochtenen erstinstanzlichen Schuldsprüche zu einer teilbedingten Freiheitsstrafe von 28 Monaten und einer Busse von Fr. 500. -. Vom Vorwurf der mehrfachen Vergewaltigung sprach es ihn frei. Es verpflichtete ihn, der Privatklägerin eine Genugtung von Fr. 3'000.- zu zahlen und wies die Genugtuungsforderung im Mehrbetrag ab.
Das Bundesgericht hiess am 20. April 2016 die hiergegen von X._ erhobene Beschwerde in Strafsachen teilweise gut, hob das Urteil des Obergerichts auf und wies die Sache zu neuer Beurteilung an die Vorinstanz zurück (Verfahren 6B_70/2015).
C.
Das Obergericht führte anlässlich der erneuten Berufungsverhandlung eine Einvernahme der Privatklägerin zu den noch offenen Anklagepunkten durch. Es verurteilte X._ am 18. April 2017 wegen versuchter Vergewaltigung und sexueller Nötigung (unter Einbezug der in Rechtskraft erwachsenen Schuldsprüche wegen Tätlichkeiten, Fahrens ohne Berechtigung, Verletzung der Verkehrsregeln und mehrfacher Nötigung) zu einer bedingten Freiheitsstrafe von 20 Monaten, einer bedingten Geldstrafe von 15 Tagessätzen zu Fr. 80. - sowie einer Busse von Fr. 500.- respektive einer Ersatzfreiheitsstrafe von 5 Tagen im Falle schuldhafter Nichtbezahlung der Busse. Die von ihm der Privatklägerin zu zahlende Genugtuung setzte sie mit Fr. 3'000.- fest.
D.
X._ führt Beschwerde in Strafsachen und beantragt zusammengefasst, das Urteil sei aufzuheben und er sei von den Vorwürfen der versuchten Vergewaltigung und der sexuellen Nötigung freizusprechen. Die Verpflichtung zur Leistung einer Genugtuung an die Privatklägerin sei aufzuheben. Er ersucht um aufschiebende Wirkung seiner Beschwerde.
Das Obergericht und die Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Zürich haben auf Vernehmlassungen verzichtet. Die Privatklägerin hat sich innert Frist nicht geäussert.

Erwägungen:
1.
1.1. Der Beschwerdeführer wendet sich gegen die vorinstanzliche Sachverhaltsfeststellung. Er rügt, die Vorinstanz habe das problematische Aussageverhalten der Privatklägerin erkannt, aber die von ihr festgestellte niedrige Aussagequalität in Verletzung der Regeln der Aussagewürdigung und -psychologie als genügend erachtet. Die Privatklägerin habe auch an der Berufungsverhandlung die Ereignisse nicht von sich aus geschildert; zum Kerngeschehen habe sie überhaupt keine Erinnerungen gehabt. Sie habe nicht einmal nach dem konkreten Hinweis auf "ihre" früheren Aussagen schildern können, wie sie entkleidet worden sei und ob sie auf dem Bauch oder dem Rücken gelegen habe. Nebensächlichkeiten habe die Privatklägerin hingegen ohne gerichtliche Führung gut und nachvollziehbar schildern können. Dass die Vorinstanz trotz des fehlenden Wissens der Privatklägerin zum Kerngeschehen deren Aussagen als glaubhaft einstufe, sei willkürlich. Die Vorinstanz lege ihrer rechtlichen Würdigung Sachverhalte zugrunde, die von der Privatklägerin in der Berufungsverhandlung nicht geschildert worden seien und nicht deren tatsächlich deponierten Aussagen entsprächen.
1.2. Die Vorinstanz erwägt zusammengefasst, das Aussageverhalten der Privatklägerin müsse insgesamt betrachtet als ungewöhnlich und vielfach auch als unerwartet bezeichnet werden. Die Verteidigung rüge prima vista zu Recht die Einsilbigkeit und fehlende Spontanität in den Aussagen. Dies sei jedoch kein Indiz, dass die Vorfälle sich nicht wie behauptet ereignet hätten. Das Gegenteil sei der Fall. Auffällig am Aussageverhalten der Privatklägerin sei, dass sie mit keinem Wort eine sexuell motivierte Handlung des Beschwerdeführers, sondern lediglich das Rahmengeschehen geschildert habe. Ihre Aussagen zum Kerngeschehen seien geradezu karg gewesen, soweit sich die Privatklägerin überhaupt noch habe erinnern können. Aus diesem Aussageverhalten jedoch abzuleiten, ihre Aussagen entsprächen nicht der Wahrheit, wäre vollends verfehlt. Die Privatklägerin habe sich auch nach all den Jahren im Kern konstant und glaubhaft zu den Tatvorwürfen geäussert. Ihre Aussagen wirkten wie eine Schilderung einer Person, die tatsächlich Erlebtes wiedergebe, und seien in sich stimmig und plausibel. Dass sie in der zweiten Berufungsverhandlung und damit rund sieben Jahre nach dem Vorfall keine detaillierten Aussagen mehr machen könne, erscheine normal. Den Aussagen der Privatklägerin mangle es entgegen der Verteidigung nicht an Realitätskennzeichen. Diese beträfen zwar Nebensächlichkeiten, liessen sich aber gut in das Kerngeschehen einbetten, was darauf hindeute, dass sie das Erzählte erlebt und nicht erfunden habe. Auch das von ihr eingeräumte Durcheinander bezüglich der beiden angeklagten, ähnlich gelagerten Fälle, sei als Eingeständnis einer Erinnerungslücke ein Realkennzeichen. Sie sei zudem bemüht gewesen, den Beschwerdeführer nicht übermässig zu belasten und habe namentlich klar gestellt, dass der Beschwerdeführer entgegen den Schilderungen in der Strafanzeige nach dem Geburtstagsfest ihrer Grossmutter nicht versucht habe, sie zu vergewaltigen, sondern auf ihre Aufforderung hin aufgehört habe, sie sexuell zu bedrängen.
Der Verteidigung sei zuzustimmen, dass sich die Privatklägerin in mehreren Punkten widersprüchlich geäussert habe. Die vermeintlichen Widersprüche hätten jedoch in der Berufungsverhandlung geklärt werden können. So habe die Privatklägerin stimmig und nachvollziehbar dargelegt, sie habe die wöchentlichen Vergewaltigungen während der Ehe in der Anzeige nicht erwähnt und bei der Polizei (wahrheitswidrig) ausgesagt, nicht gegen ihren Willen vom Beschwerdeführer zum Geschlechtsverkehr gezwungen worden zu sein, um ihre bei der Einvernahme anwesende Mutter nicht zu belasten. Aufgrund der erstmals im Rahmen der staatsanwaltlichen Einvernahme thematisierten Vergewaltigungsvorwürfe könne demnach nicht von einer Aggravierungstendenz im Aussageverhalten der Privatklägerin gesprochen werden. Ob die Privatklägerin sich beim zweiten Übergriff lautstark gewehrt habe oder sich nicht getraut habe zu schreien, weil sie ihren schlafenden Sohn nicht habe wecken wollen, könne jedoch offenbleiben. Entscheidend sei nicht, warum der Junge aufgewacht ist, sondern vielmehr, dass er nach der Privatklägerin gerufen hat, weshalb der Beschwerdeführer aufgehört habe, die Privatklägerin sexuell zu belästigen.
2.
2.1. Das Bundesgericht legt seinem Urteil grundsätzlich den von der Vorinstanz festgestellten Sachverhalt zugrunde (<ref-law>; <ref-ruling> S. 52 f. mit Hinweisen). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz nur berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht (<ref-law>). Offensichtlich unrichtig ist eine Sachverhaltsfeststellung, wenn der angefochtene Entscheid unhaltbar ist oder mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht (<ref-ruling> E. 1.1, 241 E. 2.3.1; je mit Hinweis). Überdies muss die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein (<ref-law>).
Das Bundesgericht prüft im Rahmen der Sachverhaltsrüge nur - aber immerhin - ob das Sachgericht die einzelnen Beweismittel offen und unvoreingenommen würdigt, den Massstab für seine subjektive Überzeugung verkennt und seine Überzeugung auf einer tragfähigen objektiven Grundlage beruht, d.h. ob die Beweiswürdigung, wie sie sich aus der Urteilsbegründung ergibt, den Beweisstoff lückenlos ausschöpft und keine Widersprüche oder Verstösse gegen Denkgesetze und Erfahrungssätze aufweist. Hierzu zählt in engen Grenzen auch die Überprüfung der Tragfähigkeit der objektiven Beweisgrundlagen und die Nachvollziehbarkeit der sachrichterlichen Würdigung sowie die Nichtbeachtung sich aufdrängender Zweifelsgründe (vgl. <ref-ruling> E. 2.2.3.1 mit Hinweisen). Die Überzeugung des Sachrichters muss von den mitgeteilten Beweistatsachen getragen werden. Entfernen sich die Sachverhaltsfeststellungen so weit von einer festen Beweisgrundlage, dass es sich nur noch um - wenn auch naheliegende - Vermutungen oder einen blossen Verdacht handelt, erweist sich die Beweiswürdigung als rechtsfehlerhaft (vgl. THOMAS HOFER, in: Basler Kommentar, Schweizerische Strafprozessordnung, 2. Aufl. 2014, N. 60 f. zu <ref-law>; GIUSEP NAY, Freie Beweiswürdigung und "in dubio pro reo", in: ZStrR 1/1996 S. 91 f.).
2.2. Der Unschuldsvermutung (<ref-law> <ref-law>, Art. 6 Ziff. 2 EMRK) kommt im Rahmen der Sachverhaltsrüge nur als Beweislastregel eigenständige Bedeutung zu. Das Sachgericht verstösst namentlich gegen die Unschuldsvermutung, wenn es die beschuldigte Person mit der Begründung verurteilt, diese habe ihre Unschuld nicht nachgewiesen. Ob der Grundsatz "in dubio pro reo" als Beweislastregel verletzt ist, prüft das Bundesgericht mit freier Kognition (BGE 144 IV E. 2.2.3.3; Urteil 6B_1248/2017 vom 21. Februar 2019 E. 4.2.3; je mit Hinweisen).
2.3. Sachverhaltsrügen müssen explizit vorgebracht und substanziiert begründet werden. Hierfür genügt es nicht, einen von den tatsächlichen Feststellungen der Vorinstanz abweichenden Sachverhalt zu behaupten oder die eigene Beweiswürdigung zu erläutern. Auf ungenügend begründete Rügen oder eine bloss allgemein gehaltene appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid, wie sie vor den kantonalen Instanzen mit voller Sachkognition vorgebracht werden kann, tritt das Bundesgericht nicht ein (<ref-ruling> E. 2.3.1; <ref-ruling> E. 6.3; Urteile 6B_986/2017 vom 26. Februar 2018 E. 2.4.1; 6B_800/2016 vom 25. Oktober 2017 E. 10.3.1, nicht publiziert in <ref-ruling>).
3.
Vorliegend basieren die Schuldsprüche allein auf den Aussagen der Privatklägerin, die vom Beschwerdeführer vollumfänglich bestritten werden. Weitere Beweise gibt es nicht. Mithin liegt eine klassische "Aussage gegen Aussage"-Konstellation vor, in der das Gericht entscheiden muss, welcher der sich widersprechenden Aussagen es folgt. Das Bundesgericht wies die Vorinstanz im Rückweisungurteil vom 20. April 2016 (Verfahren 6B_70/2015) an, die Privatklägerin persönlich einzuvernehmen. Die Befragung sei erforderlich, da einerseits die Vorinstanz in den Aussagen der Privatklägerin Abweichungen, Widersprüche und Weiterungen bei den polizeilichen und staatsanwaltlichen Aussagen ausgemacht und andererseits die Privatklägerin die Tatvorwürfe zu keinem Zeitpunkt des Verfahrens frei und zusammenhängend geschildert hatte.
3.1. Nach den für das Bundesgericht verbindlichen vorinstanzlichen Feststellungen hat die Privatklägerin auch anlässlich der zweiten Berufungsverhandlung selbst mit keinem Wort eine sexuell motivierte Handlung des Beschwerdeführers geschildert. Vielmehr seien deren Aussagen zum Kerngeschehen geradezu karg gewesen, soweit sie sich überhaupt habe erinnern können. Damit bestätigt die Vorinstanz die vom Bundesgericht im Rückweisungsurteil bemängelte Qualität der Aussagen der Privatklägerin. Indem die Vorinstanz trotz fehlender respektive oberflächlicher Aussagen der Privatklägerin zum Kerngeschehen den Anklagesachverhalt als erstellt erachtet und zu einem Schuldspruch gelangt, setzt sie sich in Widerspruch zu ihrer eigenen Aussagewürdigung. Die Privatklägerin hat die dem Beschwerdeführer gemachten Vorwürfe nicht frei geschildert. Die Beweiskraft deren Aussagen hat sich gegenüber dem Rückweisungsurteil nicht verändert. Unklar bleibt, was die Vorinstanz für die Glaubhaftigkeit der Aussagen der Privatklägerin aus der Feststellung ableiten will, es sei normal, dass diese nach rund sieben Jahren in der zweiten Berufungsverhandlung keine detaillierten Aussagen mehr zu den Vorfällen machen konnte. Dies konnte die Privatklägerin auch in den vorherigen polizeilichen und staatsanwaltlichen Einvernahmen nicht, was bereits zur ersten Rückweisung führte (vgl. 6B_702015 vom 20. April 2016 E. 1.4.2). Die persönliche Befragung diente in erster Linie dazu, überhaupt eine eigenständige Schilderung der Ereignisse durch die Privatklägerin zu erhalten, die eine Verurteilung des Beschwerdeführers trägt. Dies war nach den Feststellungen der Vorinstanz nicht der Fall.
3.2. Die von der Vorinstanz in Aussagen der Privatklägerin zu "Nebensächlichkeiten" erkannten Realkennzeichen können die fehlende eigenständige Schilderung des inkriminierten Kerngeschehens nicht ersetzen oder kompensieren. Das Rahmengeschehen ist im Gegensatz zu den angeklagten Tatvorwürfen gerade nicht strafbar und kann nicht Grundlage eines möglichen Schuldspruchs sein. Die Vorinstanz begeht zudem einen Zirkelschluss, indem sie die Glaubhaftigkeit der Schilderungen zum Rahmengeschehen damit begründet, diese liessen sich gut in das nicht geschilderte und erst noch zu erstellende Kerngeschehen einbetten. Sie scheint insoweit zu verkennen, dass der Anklagesachverhalt nur eine Behauptung der Strafverfolgungsbehörde darstellt, die es aufgrund der vorhandenen Beweismittel zu erstellen gilt (vgl. Urteile 6B_1032/2017 vom 1. Juni 2018 E. 1.2; 6B_453/2017 vom 16. März 2018 E. 2.2, nicht publ. in <ref-ruling>). Dass die Privatklägerin in Bezug auf Nebensächlichkeiten erlebnisgetreu ausgesagt hat, ist kein Nachweis für die Tatvorwürfe. Dies umso weniger, als auch der Beschwerdeführer das Rahmengeschehen konstant und übereinstimmend mit der Privatklägerin schildert, jedoch die Tatvorwürfe bestreitet. Auch dass die Privatklägerin klar gestellt hat, der ursprünglich angezeigte "Vergewaltigungsversuch", der das gesamte Strafverfahren in Gang gesetzt hat, habe nicht stattgefunden, sondern beruhe auf einem Missverständnis mit ihrer Rechtsbeiständin, hat keine Aussagekraft in Bezug auf den Anklagesachverhalt und ändert nichts an den oberflächlichen Einlassungen der Privatklägerin zum Kerngeschehen. Der Vorfall ist nicht angeklagt und beschlägt insofern nur die Glaubwürdigkeit der Privatklägerin.
Ob und inwieweit die im ersten Berufungsurteil erkannten Widersprüche im Aussageverhalten der Privatklägerin ausgeräumt werden konnten, ist zweifelhaft, spielt aber letztlich für die Beweiswürdigung nur eine untergeordnete Rolle. Selbst wenn die Privatklägerin nachvollziehbar erklärt hat, warum der Hauptvorwurf der mehrfachen Vergewaltigung während der Ehe erstmals vor der Staatsanwaltschaft und nicht in der Strafanzeige oder bei der Polizei Verfahrensgegenstand war, ändert dies nichts an der unzureichenden Aussagequalität im Hinblick auf die beiden vorliegend einzig noch zu beurteilenden Vorwürfe sexueller Übergriffe nach der Trennung. Zudem übersieht die Vorinstanz, dass die nachträglichen Erklärungen der Privatklägerin allenfalls die zunächst ausgemachte Aggravierungstendez in deren Aussagen, nicht jedoch die im ersten Berufungsurteil festgestellten inhaltlichen Widersprüche, die zum Freispruch des Beschwerdeführers von dem Vorwurf mehrfacher Vergewaltigung führten, entfallen lassen.
3.3. Der Beschwerdeführer hat die gegen ihn erhobenen Vorwürfe stets bestritten. Da er sich inhaltlich nicht geäussert hat, kann der Anklagesachverhalt nicht aufgrund seiner Aussagen erstellt werden. Dass dessen identische Aussagen zum Rahmengeschehen diejenigen der Privatklägerin nicht "abzuschwächen vermögen" liegt in der Natur der Sache und hat hinsichtlich des Kerngeschehens keine Aussagekraft. Zudem hat der Beschwerdeführer nicht die Aussagen der Privatklägerin zu widerlegen, sondern es obliegt den Strafbehörden, den Anklagesachverhalt rechtsgenügend nachzuweisen (vgl. <ref-law>; <ref-law> und Art. 6 Ziff. 2 EMRK; <ref-ruling> E. 2.2.1). Soweit die Vorinstanz erwägt, der Beschwerdeführer habe sich mit der Aussage, mehrere Stunden mit seinem kranken Sohn gespielt zu haben, ein Alibi verschaffen wollen, verkennt sie, dass belastende Schlussfolgerungen feststehende und aussagekräftige Tatsachen erfordern. Der Tatrichter darf daher unbelegte Umstände nicht unterstellen, denn blosse Möglichkeiten oder Verdachtsgründe ergeben auch in ihrer Summe keine zuverlässige Beweisgrundlage für eine Verurteilung.
3.4. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die Schuldsprüche wegen versuchter Vergewaltigung und sexueller Nötigung keine Grundlage in den vorinstanzlichen Entscheiderwägungen findet. Die Vorinstanz setzt sich in Widerspruch zu ihrer eigenen Beweiswürdigung, wonach auch trotz nochmaliger eingehender Befragung die Privatklägerin keine oder nur rudimentäre und oberflächliche Aussagen zu den Tatvorwürfen machen konnte. Mangels anderweitiger Beweise oder Indizien, ist nicht ersichtlich, auf welcher Beweisgrundlage die Vorinstanz die Anklagevorwürfe als erstellt erachtet.
4.
Die Beschwerde erweist sich als begründet, insofern erübrigt es sich, die weiteren Rügen zu behandeln. Mit dem Entscheid in der Sache wird das Gesuch um aufschiebende Wirkung gegenstandslos.
Bei diesem Verfahrensausgang rechtfertigt es sich, keine Gerichtskosten zu erheben, da die Privatklägerin sich nicht hat vernehmen lassen und auch keinen Antrag gestellt hat (Art. 66 Abs. 1 und 4 BGG). Der Kanton Zürich hat den Beschwerdeführer für das bundesgerichtliche Verfahren angemessen zu entschädigen (Art. 68 Abs. 1 und 3 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird gutgeheissen, das Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 18. April 2017 aufgehoben und die Sache zu neuer Entscheidung an die Vorinstanz zurückgewiesen.
2.
Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
3.
Der Kanton Zürich hat den Beschwerdeführer für das bundesgerichtliche Beschwerdeverfahren mit Fr. 3'000.- zu entschädigen.
4.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, I. Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 22. Mai 2019
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Denys
Der Gerichtsschreiber: Held