Pada 25 Mac 1975, Raja Faisal ditembak mati oleh anak adiknya iaitu Faisal bin Musad. Mengikut spekulasi yang timbul, dia ingin membalas dendam berikutan kematian saudaranya akibat perbuatan pasukan keselamatan pada tahun 1965. Walaupun terdapat beberapa teori konspirasi, siasatan mendapati bahawa Putera Faisal bin Musad bertindak sendirian.

Putera Musad menyamar sebagai seorang delegasi Kuwait yang menunggu untuk bertemu dengan Raja Faisal. Semasa Raja Faisal pergi ke arahnya untuk menyambutnya, Putera Faisal bin Murad mengeluarkan sepucuk pistol dan kemudian menembak Raja Faisal tiga kali di bahagian muka.

Putera Faisal bin Musad kemudiannya ditangkap dan diisytiharkan sebagai tidak waras. Dia kemudiannya didapati bersalah dan dipancung di khalayak ramai di Riyadh.

Raja Faisal digantikan oleh adiknya Putera Khalid.