Ngày 4 tháng 10 năm 1997, Yokoi đang ngồi trong một chiếc ô tô do cộng sự của ông là Kiso Etsuo lái trên Đường cao tốc Hokuriku, chiếc xe này đã tông vào phía sau một chiếc xe tải.[21][22][23] Sau khi hai người đàn ông rời khỏi xe để kiểm tra thiệt hại, Yokoi đã bị một chiếc ô tô chạy qua đâm phải và bị thương nặng. Người điều khiển chiếc xe đâm vào Yokoi trong vụ tai nạn thứ hai là Tsushima Gen, một nhân vật của ngành du lịch.[23] Yokoi được xác nhận qua đời hai giờ sau đó.[5][24] Kiso chỉ bị gãy xương sườn.[8]