ताशकंद समझौते के दौरान पाकिस्तान के प्रधानमंत्री अयूब खान के साथ युद्ध विराम पर हस्ताक्षर करने के कुछ ही समय बाद लाल बहादुर शास्त्री के निधन की सूचना मिली। ऐसे में 11 जनवरी साल 1966 को रूस की राजधानी ताशकंद में उनकी मृत्यु हो गई। हालांकि उनकी मृत्यु के कारण पर आज भी रहस्य बना हुआ है। क्यूंकि उस वक़्त लोगों का मानना था कि उनकी मृत्यु दिल का दौरा पड़ने से हुई। लेकिन असल कारण आज भी किसी को नहीं ज्ञात हुआ है। साल 2009 में एक पत्रिका में आया कि लाल बहादुर शास्त्री जी की मृत्यु संबंधी कारण बताने पर अंतरराष्ट्रीय संबंध खराब हो सकते है।  तो वहीं कई लोगों का मानना था कि परिवार के ही किसी व्यक्ति ने लाल बहादुर शास्त्री को जहर दिया था, लेकिन पोस्टमार्टम रिपोर्ट ना होने की वजह इस बात में भी सच्चाई होती प्रतीत नहीं होती थी। तो वहीं साल 2012 में लाल बहादुर शास्त्री के पुत्र सुनील शास्त्री ने अपनी पिता के मौत पर बने रहस्य को उजागर करने की पेशकश भारत सरकार के समक्ष की थी। लेकिन  तब भी एक मजबूरी के तहत इस राज को राज ही रहने दिया गया।