术后，吕福源回到北京继续化疗，先在301医院，后来转到协和医院。最终，还是没能挽救他的生命。在吕福源病逝两年后，2006年3月15日，《吕福源与中国汽车事业》一书的首发式在人民大会堂台湾厅举行。该书首由原国务院副总理李岚清题写书名，原机械工业部部长何光远作序。在发行仪式上，时任国务院副总理的吴仪、曾培炎以及国务委员陈至立都或写信或打电话，来纪念吕福源对中国汽车工业的贡献。