Ulam ble professor ved University of Colorado i 1965 og var en periode leder for matematisk institutt. Den siste tiden før han døde var han professor i medisinsk matematikk ved medisinutdanningen i Colorado. Han fortsatte som konsulent ved Los Alamos og delte sin tid mellom Boulder, Colorado og Santa Fe, New Mexico. Senere begynte han og hans kone å tilbringe vintrene i Florida, hvor han hadde en stilling ved University of Florida. Han døde i Santa Fe den 13. mai 1984, og ble begravet i Paris, på Cimetière de Montmartre.