Med årene kom kongens levesett til å gå utover helsen, spesielt siden han ikke var for robust til å begynne med. Frederik V døde sterkt preget av sitt alkoholiserte liv bare 42 år gammel som følge av ødem 14. januar 1766 på Christiansborg slott etter nesten 20 års regjeringstid. Etter en castrum doloris i Christiansborg slottskirke ble han gravlagt i Roskilde domkirke. Han ble etterfulgt av sin sønn Christian VII.