לאחר רצח חיים ארלוזורוב, ראש המחלקה המדינית של הסוכנות היהודית, שהיה מבאי ביתו, ולאחר שניתן פסק דין מוות כנגד אברהם סטבסקי יצא הרב קוק להגנת הנאשמים, ובראשם אב"א אחימאיר, ראש תנועת ברית הבריונים. הרב קוק טען שאין ראיות ממשיות לכך שהם ביצעו את הרצח, ואסור להוציא להורג את סטבסקי, על סמך חשדות בלתי מבוססים. ועד פעולה להצלת הנאשם הוקם בביתו. הרב קוק ניצח על קמפיין ציבורי שנועד להציל את סטבסקי מהגרדום, ובו פרסם כרוזים, דרבן אישים שונים, ואף גייס את מנהיגי הגולה לתת יד להצלתו של סטבסקי. בתגובה לסופר ר' בנימין שתהה על כך שהרב קוק מסנגר על סטבסקי, כתב הרב קוק: "רק האמת בטהרתה היא המאירה את עיני ותומכת את לבבי, שאתן את כחי הדל להציל את הלקוח למות בלא שום יסוד לאשמתו, ואשר הנני חדור כולי בהכרה ברורה מטהרת המצפון שלי שהנאשם הוא נקי וצדיק וחף לגמרי מכל פשע וחשד של רצח".
התנגדותו הנחרצת לאווירת הלינץ' הציבורי עלתה לו בפופולריות שלו בקרב אנשי היישוב, וגרמה לחצי ביקורת רבים להשלח כנגדו, ואף לתייגו כשייך למחנה הימני. היו אף שכתבו כתובות נאצה על חומת ביתו בסגנון "אוי לדור שכהניו מחפים על רוצחיו". חיים נחמן ביאליק תיארו באותה תקופה כנידון למוות בצל הגרדום. מקורביו העריכו כי גלי ההתנגדות והביקורת, והשסע שנפער אל ציבור שכה אהב, קיצרו את ימיו. מספר חודשים לאחר שניתן פסק הדין המזכה את סטבסקי, בעת שהרב קוק חזר לירושלים מטקס שבו קיבל אזרחות כבוד של העיר תל אביב חש הרב קוק כאבים בבטנו, ומחלת הסרטן החלה לתת בו את אותותיה.
פטירתו.
בסוף ימיו נאבק הרב קוק במחלת הסרטן. עצרות תפילה נערכו בקיץ תרצ"ה בירושלים והוכרז יום תפילה כלל־עולמי בכ"ד בתמוז. לשמו של הרב נוסף השם "יחזקיהו". הרב קוק נפטר בגיל 69, ביום ג' באלול ה'תרצ"ה (1 בספטמבר 1935), בפנסיון זלינגר בקריית משה (רחוב פיק 8), ונקבר בהר הזיתים בירושלים.
צאצאיו.
הרב קוק שכל את בנותיו רוחמה טויבא ואסתר יעל בצעירותן. השאיר אחריו בן: הרב צבי יהודה קוק, יורשו הרוחני וממשיך דרכו הבולט, ושתי בנות: פרידה חנה (מנישואיו הראשונים) - אשת גיסו ישראל שמעון רבינוביץ' תאומים, ובתיה מרים - אשת הרב שלום נתן רענן.
יצירתו והגותו.
אף שמבחינה הלכתית נחשב לשמרן, מבחינה מחשבתית הוא נחשב להוגה דעות מקורי והוא ינק את השקפותיו מספרות ישראל לדורותיה ומעולם המחשבה הכללי, ומיזג את התנ"ך, התלמוד, מחשבת ישראל והקבלה (במיוחד של האר"י, הרמח"ל ובעל הלשם), עם התפיסות החדשניות של העולם הפילוסופי והמדעי של תקופתו, לכלל תורה רוחנית אחת. במידה מסוימת הלך לאור שיטתו ותורתו של המהר"ל מפראג, ממנו ידע לצטט פרקים שלמים בעל פה. בעיני רבים נחשבת אישיותו לסמלו של המעבר מהגולה לארץ ישראל.
לימים סיפר עליו הרב שלמה זלמן אוירבך שהרב ידע לצטט בעל פה את כל ספר הזוהר, ונאמר עליו שלמד כל יום שישים דפי גמרא ופעם לחודש את כל התנ"ך.
רבים ממי שפגשו בו מתארים אישיות קורנת ואצילית. תלמידו הרב יעקב משה חרל"פ תיאר את פגישתו הראשונה:
תלמיד אחר, הרב דוד כהן, "הנזיר", שלימים ערך את ספרי "אורות הקודש", מתאר גם הוא את מפגשו הראשון עם הרב:
לקראת יום הולדתו השבעים תכננו ידידיו ומעריציו לחגוג את יובל השבעים, אך הוא פנה אליהם מעל דפי העיתונות ואמר שתהיה לו קורת רוח אם לא יעשו עניין מיום זה. ביום מותו ביקש מתלמידיו שלא יכתבו עליו שום תארים נוספים מלבד התואר "הרב", וכך היה
הגותו של הראי"ה קוק, נחשבת בעיני מספר חוקרים, דיאלקטית, ולעיתים מתפרשת באופנים מנוגדים. כתיבתו עוסקת בין היתר באלוהות, בריאה, טבע האדם, מהלך ההיסטוריה, התחדשות הנבואה, ציונות, משיחיות ופוליטיקה.
יחסו לציונות ולמודרנה.
בהתייחס לאמירתו המפורסמת של החת"ם סופר ביחס למודרנה "חדש אסור מן התורה", טבע הרב קוק את הביטוי "הישן יתחדש, והחדש יתקדש". כך למשל לא ראה כל בעיה בקבלת תורת האבולוציה, ואף הכריז שהיא עולה בקנה אחד עם מושגים קדומים המופיעים בתורת הקבלה. רוב כתביו לא נכתבו באופן מאורגן ושיטתי, אלא בכתיבה ספונטנית ושוטפת. בנו הרב צבי יהודה ותלמידו הרב דוד כהן סידרו פסקאות מכתביו בספרים לפי נושאים.
הרב קוק היה למעשה האידאולוג הדתי והתאולוג של הציונות. הוא ראה בה שלב התחלתי של הגאולה. הוא ראה במשיכתם של הציונים לארץ ישראל ולערכים לאומיים ביטוי של 'סגולת ישראל' שאיננה תלויה בהכרה ובבחירה שלהם: "החלק של הסגולה הוא הרבה, באין ערוך כלל, יותר גדול וקדוש מהחלק התלוי בבחירה".
לאחר מותו של הרצל נשא הרב קוק נאום הספד בשם "המספד בירושלים", בהספד זה, שבו שמו של הרצל אינו נזכר, הוא עוסק במשיח בן יוסף. כשסמוך למותו שאלוהו מדוע הוא מתעקש להיות ציוני, השיב שגם הקב"ה ציוני, כפי שכתוב () את כינון מדינת ישראל ראה, שנים רבות טרם שהוקמה, כיצירת יסוד כסא השם בעולם.
אף שחרד מנטייתם של צעירי הציונות לחילוניות ולעזיבת הדת, ביטא אהבה רבה כלפיהם. בספריו ציין שיש יתרונות במעמד הנפשי של בני הציבור החילוני העוסקים בבניין הארץ ובתחיית הלאום היהודי, על פני הציבור הדתי.
בתקופות שונות של חייו, יזם מספר מסעות של רבנים למושבות ולקיבוצים בעמק יזרעאל, בגליל ובשפלת החוף, וצירף אליהם רבנים מהיישוב הישן שהתנגדו לציונות, כדי לגשר על הפערים ולהדק את הקשר עם החלוצים, הן במטרה להקשיב להלך רוחם ולשמוע על מצבם, והן במטרה לחזקם מורלית ורוחנית ולהשפיע עליהם יהדות.
בעקבות השתדלות תלמידו, הרב משה צבי נריה, ניאות הרב קוק לתמוך ולעודד את תנועת הנוער הדתי לאומי בני עקיבא, ונחשב כמורה דרכה הרוחני. הוא כתב איגרות לכינוסיה השונים של התנועה ואף אירח מפגשי מדריכים בביתו.
היחס לטבע ולעולם.
עניין מרכזי בהגותו הוא היחס החיובי כלפי הטבע והעולם. הוא סבר כי יש לאהוב את היופי של הטבע ולהכיר בחידושי המדע ובתהפוכות ההיסטוריה, כחלק ממכלול הבריאה. מאחורי כל הפרטים במציאות עומד כוח מאחד, שהוא האלוהות. גם "אהבת ישראל" נובעת מתוך אמונה שעם ישראל חשוב לאנושות ולעולם כולו. הוא קרא ל"אהבת כל המעשים":
הוא ראה את מצוות התשובה כשיבת העולם כולו אל מקורו האלהי שממנו נפרד, ובכלל כך כחזרה לחיים טבעיים והרמוניים עם העולם כולו, ובכך כלל הן את הבריאות הגופנית והתעמלות הגוף, והן את הבניין הלאומי, ובמסגרתו את החזרה לארץ ישראל, בניין מוסדות ממלכתיים ופיתוח התעשייה והחקלאות. הוא ראה בחיוב גם את פיתוח המדע מתוך התאמה עם התורה, קרא ליחס מכבד לאוכלוסייה הערבית, וגם את הכפירה ראה כתחילתה של מהפכה דתית נדרשת.
בנושא היחס ההדדי בין התורה לבין "הרגשות הגשמיים" כתב הרב קוק: .
חיבור ההלכה והאגדה.
כפי שמציין הרב שלמה יוסף זוין בספרו אישים ושיטות:
ועוד כותב הרב זוין:
דברים אלה לצד חשיבות השילוב בין מחשבה והגות לבין הלכה מופיעים בכתבי הרב קוק; כגון בספרו משפט כהן (סימן ס"ג), ובאורות הקודש (חלק א' עמוד כ"ד). כמו כן שילב לעיתים את המושג "נבואה" במחשבה.
גישתו הכלכלית-חברתית.
הרב קוק חי בעת המהפכה הקומוניסטית. הוא חלק על קביעתו של קרל מרקס שהמציאות הממשית היא חומרית, אולם הזדהה עם הביקורת המרקסיסטית על ניצול הפועלים. מסיבה זו הוא סבר שעבדות, שבה הפועל הוא קניינו של הבעלים, עדיפה על פני העסקת פועלים ללא זכויות סוציאליות או אחריות על נזקיהם: הוא חלק על טענתו של מרקס שהפתרון לבעיה הוא ביטול הקניין הפרטי בעזרת מהפכה. לדבריו, מהפכות ייצרו מעמד שליט חדש שידכא גם הוא אחרים. בעיניו, הפתרון לבעיות החברתיות הוא הגבלת הקניין הפרטי, חיזוק הרוחניות בחברה ויצירת שיתוף פעולה בין המעמדות.
מציאת החיוב והכוח המאחד.
הרב קוק מעלה על נס את המאבק על דרך החיוב. במקום לשלול ולחפש ליקויים ופגמים יש לנקוט עשייה חיובית ומועילה. במקום לחבוט בסוטים מדרך הישר, יש למצוא מסילות ללבם בדברי כיבושין. כך יתרצו, וכבודם לא יינזק, כי כבודם חביב עליהם כפי שחביב על האחרים כבודם שלהם. האדם והציבור נתבעים לעשייה, ולא לשלילה של האדם או הציבור האחר.
אמנם לשיטת הרב קוק ישנה אמת אבסולוטית, אבל בכל דעה כמעט יש גם משהו אמיתי. על מנת להגיע לאמת המוחלטת יש לאחד את כל השיטות ולתת לכל אחת מהן את מקומה. גם בכפירה ישנו חיוב, משום שהיא שוללת את התפיסה האלילית המוטעית את האל; וגם באלילות יש גרעין של אמת שהוא הרצון לקרבה לאל, אלא שהיא מעוותת ומגשימה את האל.
בספר אורות הוא מונה שלושה כוחות מרכזיים בימינו: ההומניזם (אנושיות בלשונו), הלאומיות והדת (או הקודש). שלושתם נאבקים זה בזה, וגם בכך יש משהו מן החיוב, משום שבאופן זה הם מונעים התפשטות יתר של אחת השיטות ללא בקרה, מצב שעלול להביא לקיצוניות ולהרס. על כל אחת מהשיטות ללמוד להבין שגם לשתי האחרות ישנה חשיבות. לשיטה האידיאלית שמאחדת את כל השלוש הוא קורא "הקודש העליון". בכל מתח הגותי יש למצוא את החיוב שבצדדים המתעמתים ולגרום להם להבין שהם זקוקים זה לזה ונבנים זה מזה.
הדברים באים לידי ביטוי בציטוט מפורסם מדבריו:
על אף תפיסה זו, לא נמנע הרב קוק לבקר בתוקף אישים וגופים ציבוריים בעניינים כמו חילולי שבת ובעיות כשרות.
הרב קוק קרא שלא להפריז ב"דבקות" בצדיק שהוא מושג בסיסי בתורת החסידות, והציע להחליפה בדבקות בעם ישראל ובנשמתו, שלו לדבריו אין מגרעות כלל:
הלכה.
חלק ניכר בכתביו תופס הפן ההלכתי. עוד בחייו הוציא הרב קוק כמה מספריו ההלכתיים: הספר חבש פאר על ענייני תפילין, עץ הדר בעניין פסול אתרוגים מורכבים והספר שבת הארץ על ענייני שביעית והיתר מכירה. לאחר מותו הוציא בנו הרצי"ה קוק את ספרי השו"ת שלו אורח משפט, משפט כהן, דעת כהן ועזרת כהן שבו מקובצות מרבית תשובותיו ההלכתיות.