A királyné végül 1644. október 6-án hunyt el Madridban, negyvenegy éves korában. Mivel fia és a spanyol korona örököse, Baltazár Károly infáns két évvel édesanyja halálát követően fekete himlő következtében meghalt, a király, elkerülendő az örökös hiánya miatt felmerülő dinasztikus válságot, másodjára is megnősült. Unokahúgát, a fiának szánt Ausztriai Mária Anna főhercnegőt vette feleségül. Ugyan a főhercegnőtől született fiúutóda, a későbbi II. Károly király személyében, ám a számos testi és mentális problémákkal küszködő király 1700-ban következett halálával kihalt a Habsburg-ház spanyol ága. Az emiatt kirobbant örökösödési háború végével a Spanyol Birodalom élére Izabella dédunokája, Fülöp, Anjou hercege került "V. Fülöp" néven, mint az ország első Bourbon-házi királya.