1939年，71岁的兰德斯坦纳正式从洛克菲勒医学研究所退休，成为名誉教授。然而，兰德斯坦纳仍挚爱自己的科研事业，经常去实验室开展研究。他是一位情感极为丰富的科学家，年轻时与母亲的感情非常好，而晚年又对妻子关爱有加。兰德斯坦纳得知妻子患有甲状腺癌后，义不容辞地将科研方向转向癌症领域，期望能为妻子的疾病做些力所能及的事。为此，退休后的兰德斯坦纳仍加班加点地工作，身心压力使他原本就不佳的身体每况愈下。1943年6月24日，正在实验室工作的兰德斯坦纳突发心脏病，并于两天后的6月26日不幸离世，享年75岁。半年后，兰德斯坦纳的妻子也去世了，伉俪情深的二人最终共同长眠于马萨诸塞州南塔基特市的普洛斯特山公墓。

兰德斯坦纳是一位伟大的科学天才，他在血液学、免疫学和微生物学等多个学科间游刃有余，既能无缝对接，又能自由切换，得心应手，做出了一系列有突破性、奠基性的贡献，获得学术界高度认可，先后当选美国科学院院士和英国皇家学会外籍会员。兰德斯坦纳也是一位非常谦恭的科学家，当得知被授予诺贝尔奖后，他谦虚地认为托马斯·摩尔根更值得获奖，当然后者于1933年也获得了诺贝尔生理学或医学奖。兰德斯坦纳还是一位为人类健康做出杰出成就的科学家，输血和脊髓灰质炎疫苗等在疾病预防和治疗方面发挥着极为重要的作用。