Også i 1520 ble Rafael alvorlig syk, som varte i rundt to uker før hans bortgang i april. Nøyaktig dødsårsak er ukjent, og det finnes flere teorier. I henhold til Vasari skjedde Rafaels for tidlige død på langfredag (6. april 1520), noe som muligens var hans 37. fødselsdag, og hadde sin årsak i en natt med overdreven sex med Luti. Deretter fikk han en feber, og da han ikke fortalte legene sine hva som var årsaken til feberen, fikk han feil behandling, og det drepte ham. Andre teorier forteller om overanstrengelse, militant feber og lungebetennelse. Nøyaktig tidsrom for når han døde er også ukjent, men de fleste historikere hevder at han døde 6. april 1520.