卡确切的死因一直争论不休，直到1999年，数笔俄罗斯的资料显示，莱卡在环绕地球飞行第四圈时因太空舱过热而中暑死亡。2002年10月，当时负责此计画的一位科学家狄米特里·马拉申科夫（Dimitri Malashenkov）透露莱卡是因过热而死。根据他在美国德州休斯顿的上报告的一份资料，「这次实验显示，在如此紧凑时间不可能建造一个可靠的恆温系统。」1958年4月14日，史普尼克2号在飞行5个月之后，带着莱卡的尸体一同坠落，在大气层中焚燬，一共绕行了地球2,570圈。
争议.莱卡所产