Năm 315, Lý Hùng lập phu nhân họ Nhâm của mình làm hoàng hậu. Lý Hùng có hơn 10 người con trai với các thê thiếp song bản thân Hoàng hậu lại không có con trai. Tuy nhiên, Lý Hùng vào năm 324 đã kiên quyết lập người cháu trai là Lý Ban, con trai của Lý Đãng, người được Nhâm Hoàng hậu nuôi dưỡng, làm thái tử, ông luận rằng việc hình thành được đế quốc thực ra là do Lý Đặc và Lý Đãng gây dựng nên, và sẽ thích hợp nếu như ông truyền ngôi lại cho con trai của Lý Đãng. Ông cũng quý mến Lý Ban do đây là một người có lòng tốt và chăm chỉ. Lý Tương (李驤) và Vương Đạt (王達), dự báo việc này sẽ đem đến các vấn đề thừa kế nên phản đối song Lý Hùng đã bác bỏ.

Năm 334, Lý Hùng lâm bệnh do một vết thương trên đầu bị nhiễm trùng, sau đó lan rộng đến các vết thương khác mà ông phải chịu đựng trong suốt cuộc đời. Thân thể ông được nói là bốc mùi cực kỳ hôi thối đến nỗi các con trai phải tránh mặt ông, song Lý Ban đã chăm sóc ông ngày đêm. Ông qua đời vào mùa hè năm 334 và Lý Ban lên kế vị. Tuy nhiên, đúng như những người phản đối đã dự đoán, các con trai của Lý Hùng bất mãn về việc họ bị gạt ra, và sau đó trong cùng năm, một người con trai của Lý Hùng là Lý Việt (李越) đã ám sát Lý Ban và lập một người con trai khác của Lý Hùng là Lý Kỳ làm hoàng đế. Dưới thời trị vì của Lý Kỳ, Thành Hán bắt đầu suy sụp.