Timur thường thích bắt đầu các cuộc chinh phạt của mình vào mùa xuân. Tuy nhiên, ông đã chết trên đường đi trong một chiến dịch bất thường vào mùa đông. Vào tháng 12 năm 1404, sau một thời gian lên kế hoạch, Timur quyết định thực hiện chiến dịch quân sự tấn công nhà Minh Trung Quốc vào mùa đông và bắt giữ một sứ thần nhà Minh sau đó. Ông và đội quân 200.000 tướng sĩ cố băng qua tuyết sâu và những con sông đóng băng để tới Trung Quốc, nhưng cuối cùng phải dừng lại ở Kazakhstan. Ông bị cảm lạnh trong khi đang ẩn náu ở một khu vực xa hơn của Syr Daria và qua đời tại Farab vào ngày 18 tháng 2 năm 1405, khi quân đội của ông vẫn chưa đến được biên giới Trung Quốc. Sau khi ông qua đời, các sứ thần nhà Minh đã được trả tự do bởi cháu trai ông là Cáp Lợi Lặc.

Cuộc viễn chinh tới Trung Quốc của ông đã bị hủy bỏ ngay lập tức, và thi hài của ông đã được đưa về Samarkand, và được mai táng dưới vòm mộ Gur-e Amir trong một chiếc quan tài bằng thép dưới một tấm ngọc bích dài 6 feet. Nhà địa lý học Clements Markham, trong phần giới thiệu câu chuyện về chuyến thăm Samarkand của sứ giả Tây Ban Nha Clavijo, nói rằng, sau khi Timur qua đời, thi thể của ông "được ướp với xạ hương và nước hoa hồng, bọc trong vải lanh, đặt trong quan tài bằng gỗ mun và gửi đến Samarkand, nơi nó được chôn cất.". Lăng mộ của ông, Gur-e Amir, vẫn còn ở Samarkand, mặc dù nó đã được trùng tu rất nhiều trong những năm gần đây. Trên bia lăng có ghi: "Đây là nơi nghỉ ngơi của một vị vua hùng mạnh và vĩ đại, vị vua vĩ đại nhất, chiến binh hùng mạnh nhất, Chúa Timur, Đấng Chiến thắng của Thế giới".

Người kế vị

Timur trước đây đã hai lần bổ nhiệm một người thừa kế rõ ràng để kế vị ông, cả hai đều là những người ông đều sống lâu hơn. Người đầu tiên, con trai ông Jahangir, chết vì bệnh vào năm 1376. Người thứ hai, cháu trai của ông là Muhammad Sultan, đã không thể qua khỏi với vết thương khi chiến đấu vào năm 1403. Sau cái chết của cháu trai, Timur đã không còn đề cập đến người thay thế ông. Chỉ khi đang nằm trên giường bệnh, ông mới chỉ định em trai của Muhammad Sultan, Pir Muhammad làm người kế vị.

Pir Muhammad đã không nhận được sự ủng hộ đầy đủ từ những người thân của mình và một cuộc nội chiến gay gắt nổ ra giữa các hậu duệ của Timur, với nhiều hoàng tử theo đuổi yêu sách của họ. Mãi đến năm 1409, con trai út của Timur là Shahrukh Mirza mới có thể vượt qua các đối thủ của mình và lên ngôi với tư cách là người kế vị Timur.