Beliau dikatakan mati disebabkan keracunan selepas mengadu sakit perut sebaik sahaja selesai berbuka puasa. Jurulatih peribadinya, C. Ramanathan membawanya ke Hospital Daerah Kajang.[2] Selepas menerima rawatan, beliau disahkan meninggal dunia pada jam 1:15 petang 26 Februari 1994 di usia 20 tahun.[3] Polis mengklasifikasikan kematiannya sebagai mati mengejut.[4][5]

Keluarga Rabia meluahkan rasa terkejut dengan kenyataan pihak berkuasa bahawa kematian beliau secara mengejut akibat minum minyak kuda.[6] Menteri Belia dan Sukan ketika itu, Abdul Ghani Othman melahirkan rasa terkejut dan bersedih atas pemergian Rabia. Beliau mengarahkan Majlis Sukan Negara (MSN) menjalankan siasatan menyeluruh untuk mengetahui punca sebenar kematian Rabia.

Sebulan selepas kematian Rabia, mesyuarat khas Majlis Kesatuan Olahraga Amatur Malaysia (KOAM) menggantung keahlian C. Ramanathan ekoran dakwaan berlakunya kes pencabulan dan meramas buah dada atlet wanita pada tahun 1992. Kementerian Belia dan Sukan menubuhkan jawatankuasa penyiasat untuk menjalankan siasatan kes itu; berikutan pendedahan akhbar The Malay Mail pada 8 Mac 1994. Presiden KOAM, Datuk Mohd Khalid Yunus, mengumumkan bantuan berjumlah RM50,000 serta sebidang tanah tapak rumah yang didiami oleh keluarganya.[7]

Pada 16 April 1994, Ketua Polis Negara Rahim Noor mengesahkan Bukit Aman sudah menerima laporan lengkap bedah siasat daripada pakar patologi Hospital Kuala Lumpur (HKL). Katanya, polis akan mengemukakan cadangan kepada Peguam Negara supaya siasatan dilakukan di Mahkamah Koroner.

Dalam Penyata Rasmi Parlimen bertarikh 25 April 1994, Ahli Parlimen Kota Setar, Wan Hanafiah Wan Mat Saman meminta Menteri Belia dan Sukan menyatakan adakah penggantungan khidmat Ramanathan mempunyai kaitan dengan kematian Rabia. Setiausaha Parlimen Kementerian Belia dan Sukan, Datuk Ismail Said dilaporkan berkata, "Dakwaan terhadap kes Rabia Salam masih lagi dalam pengendalian pihak berkuasa polis". Kemudian pada Mei 1994, polis mencadangkan kepada Pendakwa Raya agar mewujudkan inkues awam terhadap kematian Rabia.[8][9]

Mahkamah Koroner pada 24 September 1994 diberitahu Rabia membuat pengakuan kepada doktor yang merawatnya bahawa dia minum minyak kuda, sehari sebelum kematiannya.[10][11] Kemudian pada Januari 1995, Mahkamah Koroner mengesahkan bahawa Rabia disahkan membunuh diri dan tidak hamil.[12]