En mayu de 1988, Ball sufrió un ataque cardiacu que lu dexó parcialmente paralizada. El 18 d'abril de 1989, taba na so casa de Beverly Hills cuando se quexó de dolores nel pechu. Una ambulancia treslladar d'urxencia a la sala d'emerxencies del Centru Médicu Cedars-Sinai. Foi diagnosticada con una diseición aórtica y sometióse a una ciruxía de corazón que duró casi ocho hores, na que recibió una aorta d'un donante masculín de 27 años d'edá. La ciruxía foi esitosa y Ball empezó a recuperase, inclusive llogró caminar alredor de la so habitación con poca asistencia. El 26 d'abril, poco enantes del amanecer, Ball espertar con graves dolores nel llombu. La so aorta rompiérase nun segundu allugamientu y rápido perdió la conocencia. Tolos intentos p'alicar resultaron infructuosos, y morrió aprosimao a les 05:47 PST. Tenía 77 años. Les sos cenices fueron soterraes primeramente nel campusantu Forest Lawn Memorial Park de Hollywood Hills, en Los Angeles; en 2002, los sos fíos treslladaron los sos restos a la parcela familiar nel campusantu Lake View en Jamestown, Nueva York, onde tamién tán soterraos la so madre, padre, hermanu y güelos.