2013年6月23日、南アフリカ大統領府は、マンデラが危篤状態に陥ったと発表した。その後、マンデラの容態は安定しており、7月18日に病室で95歳の誕生日を迎えた。娘のジンジは7月16日に、「ヘッドホンを着けてテレビを見ており、笑顔を見せた」という様子を語っている。マンデラの誕生日に合わせて、2013年7月18日に、国際連合は本部で「ネルソン・マンデラ国際デー」の式典を開き、マンデラの功績を称えると共に回復を祈った。2013年12月5日（日本時間6日未明）、ヨハネスブルグの自宅で死去。95歳没。追悼式にはアメリカ3大ネットワークとCNN・BBCもそれぞれのアンカーマンを現地（ヨハネスブルグもしくはプレトリア）に派遣し、各国からも日本の皇太子徳仁親王、イギリスからはチャールズ皇太子とデーヴィッド・キャメロン首相、アメリカ合衆国よりバラク・オバマアメリカ合衆国大統領及びビル・クリントンやジミー・カーター元大統領、ブラジルのジルマ・ルセフ大統領、キューバのラウル・カストロ国家評議会議長など各国の国家元首もしくはそれに準ずる人物が出席し、追悼式典のVIP席でバラク・オバマとラウル・カストロが握手する、弔問外交となった。マンデラは生まれ故郷のクヌにて埋葬されることとなり、12月15日、クヌにて国葬が執り行われ、同地に埋葬された。
2000年1月19日に国際連合安全保障理事会で初めて演説を行った。2001年7月に前立腺癌が発見され、7週間の放射線治療を受けた。2005年1月7日に前妻・ウィニーとの子供マカト・マンデラがエイズによる合併症で死亡した事を公表した。2008年6月30日、正式にアメリカ合衆国政府により、テロリスト監視リストより名前が削除された。引退後も人気は根強く、2005年にBBCが行った世界政府の大統領選挙と仮定した世論調査ではトップに選ばれている。2010年6月11日に行われたFIFAワールドカップ南アフリカ大会の開会式に出席する可能性が高いと親族が明らかにしていたが、前日にひ孫が交通事故で亡くなったことを受け、出席を断念。代わりにビデオメッセージを送った。なお閉会式には出席した。この時以降公の場には姿を現さなかった。90歳を越えて高齢のため体に衰えが見え始めており、2012年12月8日に肺の感染症のため、首都プレトリアの病院に入院した。2013年4月6日、症状が改善したため退院した。しかし、2013年6月から体調は悪化し、感染症を再発し6月8日から再入院となった。
リヴォニア裁判と呼ばれるこの裁判で、マンデラは1964年に国家反逆罪で終身刑となり、ロベン島に収監された。1969年5月には、イギリス人傭兵の有志が集まり、ネルソンを救出する作戦が立てられたことがあったが、南アフリカ側への情報漏れで中止されている。1982年、ケープタウン郊外のポルスモア刑務所に移監。収監は27年にも及び、マンデラはこの時期に結核を始めとする呼吸器疾患になり、石灰石採掘場での重労働によって目を痛めた。収監中にも勉学を続け、1989年には南アフリカ大学の通信制課程を修了し、法学士号を取得した。また、アパルトヘイトの主要勢力であるアフリカーナーとの対話を予測し、アフリカーンス語やラグビーの知識を身につけたのも獄中でのことだった。獄中にあってマンデラは解放運動の象徴的な存在とみなされるようになり、マンデラの釈放が全世界から求められるようになっていった。1982年にはロベン島からポールスモア刑務所に移送され、ロベン島時代よりはやや環境が改善された。1988年にはビクター・フェルスター刑務所に再移送された。1989年にはピーター・ウィレム・ボータ大統領がケープタウンに彼を招き、会見を行った。1989年12月にも当時の大統領フレデリック・デクラークと会談しているが、この時はまだ獄中から釈放されることはなかった。
本来の名称は、麻田浅（マジョンチョン、마전천）、ないし、泥沙波忽（ニサパホル、니사파홀）といった。『三国史記』新羅本紀の真平王4年の記述には、麻知峴城（マジヒョンソン）という名で出てくる。
クリーンチャンバーは地球環境からの汚染を最小限に抑えることを目的とした設備で、惑星間物質受け入れ設備内の主な作業はクリーンチャンバー内で行われる。クリーンチャンバーは超高真空状態から大気圧窒素までの気圧状態で作業が行われる第一室と、大気圧窒素の状態で作業が行われる第二室とに分かれている。第一室で超高真空状態での作業が可能となっている理由は、宇宙探査機は真空状態でサンプル採集を行う場面が多いと考えられ、開封時サンプラー内部は真空状態ないしはそれに近い状態であると考えられるため、サンプラー内に気体の流入や流出が発生して試料の散逸が発生することを防ぐため、第一室の気圧とサンプラー内の気圧を合わせて開封する必要があるためである。サンプラー内の気圧については開封の課程を精密に分析することによって推定し、サンプラー内に気体が存在した場合は開封時に採集を行う。実際、はやぶさのサンプラー開封時には微量の気体が確認され回収も行われた。二号室は大気圧の窒素が満たされており、主に試料の取り出し、回収、記録が行われる。第二室内には光学顕微鏡があり、電子天秤による計量、赤外分光などとともに試料の初期分類・記録を行う。サンプラーの中から試料を取り出す方法も、容器を傾けてサンプルを石英製の皿に取り出す方法から、特殊なへらを用いる方法、そして先端直径が1マイクロメートル以下という石英製のガラスピペットをマイクロマニピュレーターで動かし、静電気の力を利用して微細な試料を採集する方法も行われる。クリーンチャンバーで使用される窒素は、全国の業者の液体窒素について品質を調査し、最も不純物が少なかった相模原市内の工場で作られる純度99.99995パーセント以上という液体窒素を使用しているが、これを更に2種類の純化器を用いて純度を99.99999パーセント以上の純度で使用している。初期分析が終了した後、各研究機関へ試料を配布する際、配分するための石英製の容器に移し替える時もクリーンチャンバー第二室が用いられる。配分用の容器に移し替えられた試料は国内外の研究施設へ送られ、詳細な分析が行われることになる。またクリーンチャンバーには宇宙空間に近い超高真空状態を保った保管庫があり、試料は元来存在した宇宙空間に近い状態で保管を行うことが可能である。