Su última película fue "The Misfits" ("Vidas rebeldes"), dirigida por John Huston y co-protagonizada por Montgomery Clift y Marilyn Monroe, para la cual fue también su última película; dos días después de finalizar el rodaje Gable sufrió una trombosis coronaria y tras una aparente recuperación, la repetición del ataque cardíaco diez días más tarde provocó su fallecimiento el 16 de noviembre de 1960 en Los Ángeles, a la edad de 59 años.