Trong những năm 50, Rockefeller bị trầm cảm vừa phải và rối loạn tiêu hóa; trong một giai đoạn căng thẳng trong những năm 1890, ông đã phát triển rụng tóc, mất một số hoặc toàn bộ tóc.[73]

Đến năm 1901, ông bắt đầu mặc áo phông. Tóc của ông không bao giờ mọc lại, nhưng các khiếu nại về sức khỏe khác giảm xuống khi ông giảm bớt khối lượng công việc của mình.[74]

Rockefeller chết vì xơ cứng động mạch vào ngày 23 tháng 5 năm 1937, hai tháng trước sinh nhật lần thứ 98 của mình,[75] tại "The Casements", nhà của anh ở Ormond Beach, Florida. Ông được chôn cất tại nghĩa trang Lake View ở Cleveland.