واختلف في السبب الذي مات منه، فقال الواقِدي: إنه اغتسل في يوم باردٍ، فحُمَّ ومرض خمسة عشر يومًا. وقيل: كان به طَرَفٌ من السلِّ، وقيل: إنه سُمَّ. فقد رُوي من طريق الزُّهري أن أبا بكر والحارث بن كَلَدة أكلا خزيرة أهديت لأبي بكر، وكان الحارث طبيبًا، فقال لأبي بكر: ارفع يدك، والله إن فيها لَسُمُّ سَنَة، فلم يزالا عليلين حتى ماتا لانقضاء السنة في يوم واحد.
وأوصى أن تُغَسِّلَه أسماء بنت عُميس زوجته، فغسَّلته، وصلى عليه عمر، ونزل في قبره عمر وعثمان وطلحة وعبد الرحمن بن أبي بكر الصديق رضي الله تعالى عنهم، ودُفن ليلًا ببيت عائشة رضي الله تعالى عنها مع النبي ﷺ.
ولا يختلِفون أن سنه انتهت إلى حين وفاته ثلاثًا وستين سنة، إلاَّ ما لا يصحُّ، وأنه استوفى بخلافته سنَّ رسول الله ﷺ.
وكان نَقْش خاتمه: نعمَ القادرُ اللهُ. وقيل: نقشه: عبد ذليلٌ لربٍّ جليل.
والتَّيْمِيّ في نسبه مر في الأول من بدء الوحي.