Trong Chiến tranh Nga-Nhật, Fölkersam được bổ nhiệm làm chỉ huy của phân đội chiến hạm số 2 thuộc Hải đoàn số 2 Thái Bình Dương, với chiến hạm là soái hạm. Hải đoàn rời biển Baltic vào ngày 15 tháng 10 năm 1904 dưới sự chỉ huy của Đô đốc Zinovy Rozhestvensky trong một chuyến đi vòng quanh mũi phía nam châu Phi, qua Ấn Độ Dương và phía bắc đến eo biển Tsushima trong nỗ lực giải tỏa cuộc phong tỏa cảng Arthur của Nhật Bản. Bấy giờ Fölkersam đã bị bệnh ung thư nghiêm trọng. Rozhestvensky nhận thức được tình trạng của Fölkersam, và khi hạm đội tới Tangier, ông ta giao Fölkersahm cho một chỉ huy một phân đội độc lập bao gồm năm tàu chiến cũ và một số tàu vận tải, đi qua kênh đào Suez và nối lại hạm đội chính tại Nossi Be ở Madagascar. Tuy nhiên, Fölkersam bị yếu đi nhiều từ đầu tháng 4 năm 1905. Vào ngày 24 tháng 5 năm 1905, một thời gian ngắn trước khi đến Biển Nhật Bản, ông qua đời. Rozhestvensky, do lo ngại cái chết của Fölkersam đối với tinh thần đơn vị, đã ra lệnh giữ bí mật tin này. Thi hài của Fölkersam được đặt trong kho lạnh của con tàu, và soái kỳ của ông vẫn được giữ trên tàu "Oslyabya". Trong Hải chiến Tsushima ba ngày sau đó, "Oslyabya" là con tàu đầu tiên bị Hải quân Đế quốc Nhật Bản đánh chìm, và thi thể của Fölkersam bị chìm cùng với con tàu của ông.