Pada Disember 1404, Timurlang mula bergerak menuju kerajaan Ming China untuk memulakan peperangan di sana serta menahan seorang duta kerajaan tersebut. Baginda mengalami suatu kegeringan semasa dalam persinggahan di bandar Farab kawasan hulu sungai Syr Darya (kini Otrar di Kazakhstan moden); beliau mangkat di sana pada 17 Februari 1405.[16][17] Cucundanya Khalil Sultan melepaskan para tahanan Ming ini tidak lama selepas kemangkatan ini.[18]

Menurut catatan duta kerajaan Castilla Ruy González de Clavijo, mayatnya dimandikan kesturi dan air mawar serta dikafankan untuk dibawa ke Samarkand.[19] Sebuah makam didirikan untuk menempatkan jenazahnya yang masih berdiri teguh di sana sehingga hari ini iaitu Gur-e-Amir.[20]