蔡尔德、蔡尔威、蔡兴华及蔡菁华跟他夙承家学，惟没有指定继任人，其余子嗣均对家业不感兴趣，皆专注从商。而他早于1990年代起已逐步将《通胜》历法编纂工作交棒给长女蔡兴华，自己便潜心研究古代天文变化计算仪器浑天仪，2007年成功重铸后更赠予前香港天文台台长林超英。2015年，他获香港中文大学授予荣誉院士名衔，同年7月再获香港政府颁授金紫荆星章以表扬对保存传统历法方面的贡献。2018年7月26日，蔡伯励于早上六时二十七分在香港岛养和医院内因身体机能衰退病逝，享寿95岁，同月30日经香港殡仪馆设灵，丧礼依照其生