Алексей I только что достиг зрелого возраста (47-й год). Благодаря его воздержанности и хорошему сложению можно было надеяться еще на продолжительное царствование. Его приятное румяное лицо, окаймленное подстриженными в кружок русыми волосами и окладистой бородой, и его светлые глаза отражали не только мягкую, добрую душу, но, по-видимому, указывали и на цветущее здоровье. Воздержанность его особенно выражалась строгим соблюдением постов. По свидетельству одного иноземца (Рейтенфельса), во все время Великого поста Алексей не пил вина и не ел рыбы. Но какой-то, может быть наследственный, недуг подточил его организм; несмотря на деятельный образ жизни, он начал страдать излишней полнотой или ожирением, а потому сделался менее подвижен. Хотя выезды его в подмосковные села и монастыри были все так же часты; но эти выезды или «походы» в последние годы, судя по дворцовым записям или «разрядам», он совершал уже не верхом, а сидя в карете, запряженной шестерней. А потому, когда в январе 1676 года царь простудился и серьезно занемог, организм его недолго боролся с болезнью. Среди придворных медиков-иностранцев, очевидно, не нашелся настолько искусный, чтобы помочь ему в этой борьбе. Впрочем, по словам сих докторов, царь отказывался принимать их лекарства, а при сильном своем жаре пил очень холодный квас и приказывал класть ему на живот толченый лед; чем скоро сделал свое положение безнадежным. Чувствуя приближение кончины, Алексей учинил все нужные распоряжения, приобщился Святых Таин, соборовался, в присутствии патриарха благословил на царство своего сына Федора, поручил ему и нескольким избранным боярам беречь маленького царевича Петра (как бы сознавая его опасное положение), велел освободить многих узников из темницы, простить царских должников, заплатить за частных и тому подобное. Второй царь из дома Романовых скончался в ночь с 29 на 30 января. Поутру тело его, положенное в гроб и покрытое серебряной объярью, комнатные стольники снесли из дворца в сани, обитые червленым бархатом; гроб и сани закрыли золотым аксамитным покровом, и все стольники, переменяясь, понесли их в Архангельский собор, предшествуемые патриархом, архиереями и архимандритами с государевыми и патриаршими певчими. А за гробом несли в креслах Федора Алексеевича (больного ногами); за ним шли бояре, думные люди и все придворные чины в траурном платье. Потом в носилках, устроенных наподобие саней, дворяне несли царицу Наталью Кирилловну; голова ее, окутанная черным покрывалом, склонилась на грудь какой-то знатной женщины (эту черту узнаем из иностранного свидетельства, как и относительно Евдокии Лукьяновны). За нею следовали царевны, боярыни и прочие чины женского пола.
По совершении литургии и надгробного пения все придворные и служилые люди с великим плачем целовали руку почившего и «прощались» с ним. Он был погребен на правой стороне собора подле гроба царевича Алексея Алексеевича. Народ, наполнявший Кремль, оплакивал его непритворными слезами, и эта искренняя народная любовь, засвидетельствованная очевидцами-иностранцами, служила самой красноречивой похвалой и наилучшим памятником Тишайшему царю.