Ngày 16 tháng 7 năm 1999, Kennedy lìa đời ở tuổi 38, cùng với vợ, Carolyn Bessette Kennedy, và chị vợ, Lauren Bessette, khi chiếc máy bay loại Piper Saratoga do ông lái, số hiệu N9253N, rơi xuống Đại Tây Dương trên đường bay từ phi trường Quận Essex ở Fairfield, New Jersey, đến đảo Martha's Vineyard, nơi gia đình ông có một nhà nghỉ. Họ đến dự hôn lễ của người em họ, Rory Kennedy, dự định tổ chức vào ngày hôm sau, nhưng cuối cùng phải dời lại.

Kennedy là một phi công có số giờ bay tương đối thấp, chỉ 310 giờ, kể cả 55 giờ bay ban đêm và 36 giờ bay với chiếc Piper Saratoga công suất cao, và chỉ mới trải qua một nửa chương trình huấn luyện. Cuộc điều tra của Ban an toàn giao thông quốc gia không tìm thấy chứng cớ nào về sự hỏng hóc trong động cơ, khung sườn, hệ thống phi hành, các thiết bị điện tử hay máy móc. Họ cho rằng nguyên nhân khả dĩ của tai nạn là do "phi công mất khả năng điều khiển phi cơ khi hạ cánh xuống mặt nước vào ban đêm, vì mất định hướng không gian. Những nhân tố dẫn đến tai nạn là sương mù và bóng tối". Bản tường thuật cũng ghi nhận rằng việc mất phương hướng là hệ quả của chuyến bay VRF (phi công dựa vào khả năng quan sát bằng mắt để điều khiển máy bay) liên tục trong điều kiện thời tiết xấu là nguyên nhân thường thấy gây ra tai nạn máy bay. Phi cơ của John rơi ngay trong tầm nhìn từ ngôi nhà của ông trên đảo. Phi công Kyle Bailey, được cho là người sau cùng nhìn thấy Kennedy tại phi trường Essex County, sau đó thuật lại đã quyết định dời chuyến bay của mình đến đảo Martha's Vinyard vì cho rằng có khá nhiều sương mù. Cũng nên biết dù Kennedy trước đó đã từng thực hiện vài chuyến bay từ phi trường Essex County đến Vineyard, ông chưa bao giờ tự bay một mình vào ban đêm - điều này khiến chuyến bay trở nên nguy hiểm hơn, nhất là đối với một phi công chưa đủ kinh nghiệm bay mà không cần các thiết bị hỗ trợ như Kennedy. Huấn luyện viên phi hành của Kennedy đã đề nghị bay cùng, song Kennedy trả lời "muốn bay một mình". Người huấn luyện viên cũng thuật lại cảm giác bất an khi biết Kennedy thực hiện chuyến bay một mình và hạ cánh xuống mặt nước trong sương mù với chiếc máy bay công suất cao như thế.

Trong buổi lễ thương tiếc tổ chức ngày 23 tháng 7, chú của John John, Thượng Nghị sĩ Edward Kennedy (Dân chủ-Massachusetts), phát biểu "chúng ta mong muốn John Kennedy sống cho đến khi đầu bạc, với người vợ yêu dấu Carolyn bên cạnh. Song cũng giống cha mình, John được ban cho nhiều điều ngoại trừ tuổi thọ". Edward cũng so sánh cuộc hôn nhân của người cháu với nhiệm kỳ tổng thống của anh mình – kéo dài chỉ ngàn ngày. Edward cảm ơn Tổng thống Bill Clinton, đệ nhất phu nhân Hillary và con gái Chelsea đã đến dự cũng như lòng tốt của họ. Tổng thống đã ra lệnh treo cờ rũ tại Toà Bạch Ốc để tôn vinh JFK Jr. trước khi ông đến tham dự buổi tưởng niệm.

Chứng kiến một chuỗi các tai ương giáng đổ trên Gia tộc Kennedy, trong đó có cái chết thương tâm của Kennedy, Jr. và vợ, nhiều người tin rằng, định mệnh nghiệt ngã như một lời nguyền, không ngừng đeo đuổi một gia tộc lớn của Hoa Kỳ, chuyên sản sinh những người con tài hoa và thanh lịch. Trong khi nhiều người khác tin rằng những thảm kịch Gia tộc Kennedy đã hứng chịu, kể cả hai vụ ám sát đã cướp mất mạng sống của một tổng thống và một thượng nghị sĩ Hoa Kỳ, là một phần trong những âm mưu chống lại gia tộc danh giá và quyền thế này.