Vilhelm døde omkring 60 år gammel i klosteret St. Gervais ved Rouen i Frankrike den 9. september 1087. Dødsårsaken var skader i mageregionen etter at han slo seg mot salknappen under fall fra en hest ved beleiringen av Mantes. Han ble gravlagt i St. Stefans kirke i Caen i Normandie. Hans begravelse ble ikke en konge verdig; i sine siste år var han blitt svært korpulent, og hans legeme fikk ikke plass i sarkofagen som var forberedt til ham. Biskopene som var til stede, måtte dytte legemet på plass, noe som resulterte i at gasser i kroppen tvang seg ut slik at de sørgende flyktet fra kirken.