死于其洛杉矶的住所。后续的验尸报告中指出，她体内有8毫克的水合氯醛及4.5毫克的戊巴比妥，因此验尸官将死因定为“急性巴比妥中毒”，起因“有可能是自杀”。关于其死亡的情境及时序，有许多广为流传不同的解释，包括谋杀。一些阴谋论认为约翰·甘迺迪和罗伯特·弗朗西斯·甘迺迪有涉入，另外一些阴谋论则认为美国中情局或黑手党涉嫌。1962年8月5日，梦露在洛杉矶布莱登木寓所的卧室内被发现已经去世，终年36岁，死因是过量服用安眠药。联想到之后的肯尼迪总统被刺事件，一些舆论认为梦露之死乃由于她卷入了肯尼迪家族与政治圈的黑幕