Năm 621 TCN, Tần Mục công qua đời. Ông làm vua tất cả 39 năm, được an táng ở đất Ung[8]. Ông bắt chôn sống tuẫn táng theo ông có 177 người, trong đó có 3 vị lương thần họ Tử Dữ là Yêm Tức, Trọng Hành, Châm Hổ. Người nước Tần thương xót họ làm bài thơ Hoàng điểu.

Tần Mục công sinh được 40 người con trai. Thế tử Doanh Oánh lên nối ngôi, tức là Tần Khang công.