Pada 18 April 1989, Ball telah dimasukkan ke Pusat Perubatan Cedars-Sinai di Los Angeles selepas mengalami sakit dada. Beliau disahkan menghidap aneurisma aorta yang membedah dan menjalani pembedahan untuk membaiki aortanya dan penggantian injap aorta selama tujuh jam yang berjaya. [60]

Pada pagi 26 April, Ball bangun dengan sakit belakang yang teruk, kemudian tidak sedarkan diri; [61] [62] beliau meninggal dunia pada 5:47 pagi PDT di usia 77 tahun. Doktor mengesahkan bahawa Ball telah meninggal dunia akibat pecah aneurisma aorta abdomen yang tidak berkaitan langsung dengan pembedahannya. Kejadian aneurisma aorta yang lebih besar dilihat pada perokok dan Ball telah menjadi perokok tegar sepanjang hidupnya. [63]

Tiga upacara peringatan diadakan untuk Ball. [64] Mayatnya dibakar dan abunya pada mulanya dikebumikan di Forest Lawn<span typeof="mw:Entity" id="mwAmk">&nbsp;</span>– Perkuburan Hollywood Hills di Los Angeles, tempat ibunya turut dikebumikan. Pada tahun 2002, Ball dan ibunya telah dikebumikan semula di plot keluarga Hunt di Lake View Cemetery di Jamestown, selaras dengan hasrat Ball untuk dikebumikan berhampiran ibunya. [65] Mayatnya abangnya juga dikebumikan di sana pada tahun 2007.