В сентябре 1980 года Косыгин направил в адрес Брежнева и Суслова письмо. Он утверждал, что проводимая со второй половины 1970-х годов социально-экономическая и внешнеторговая — почти исключительно экспортно-сырьевая — политика государства вскоре приведет его к катастрофе, к распаду СЭВа и, возможно, к развалу самого Советского Союза. Резко осуждалось Косыгиным и вторжение в Афганистан. По его мнению, это решение было «непродуманное, авантюрное, лишенное надежной политической и экономической базы, а поэтому дискредитирующее СССР, усугубляющее конфронтацию с Китаем и Албанией…». Резюме премьера было однозначным: «В сложившихся условиях, в отсутствие коллективного понимания ситуации и тенденций ее развития, я прошу освободить меня от должности председателя Совета министров СССР».
Случилось так, что информация об этом письме каким-то образом вырвалась за пределы кремлевских коридоров. Письмо Косыгина Брежневу и Суслову неоднократно цитировалось в западных, а также югославских, китайских, албанских, да и в эмигрантских средствах массовой информации. Советская сторона хранила традиционное молчание, не подтверждая существования этого письма (его официальная публикация появилась только в 1988 году).
Однако реакция последовала незамедлительно. 22 октября 1980 года Суслов зачитывал на сессии Верховного Совета СССР косыгинскую просьбу об отставке. Вполне понятно, что она была принята. А через месяц после этого А. Н. Косыгина не стало: по свидетельствам очевидцев, он скончался сразу после первого блюда в подмосковном пансионате.
С похоронами А. Н. Косыгина, тело которого быстро перевезли в Москву, также было связано много кривотолков. Прощание с Алексеем Николаевичем проходило не в Колонном зале Дома союзов, а в Центральном доме Вооруженных сил СССР. Иностранным делегациям было отказано в участии в траурных мероприятиях. Свободного доступа к праху Косыгина не было: все пути между станцией метро «Новослободская» и Театром Советской армии, вблизи которого расположен ЦДВС, перегородили конная милиция и кордоны сотрудников органов внутренних дел. Траур длился всего два дня, после чего тело Косыгина кремировали, что не требовало установки бюста на могиле у Кремлевской стены.
В 1977–1981 годах «скоропостижно скончались» косыгинские единомышленники и выдвиженцы Кулаков и Машеров. Первый неожиданно умер от «сердечной недостаточности», второй погиб в результате автомобильной аварии.
На последнем году работы А. Н. Косыгина в должности председателя Совета министров СССР его отношения с С. А. Оруджевым были особенно теплыми и конструктивными. Результатом этих отношений стало присвоение Сабиту Атаевичу звания Героя Социалистического Труда за успехи в руководстве газовой отраслью.
По воспоминаниям помощника министра Н. И. Белого, это «награждение также не обошлось без курьеза, о чем мне однажды поведал сам Оруджев. Когда предложение дошло до члена политбюро М. А. Суслова, тот порекомендовал приурочить присвоение звания к 70-летию Сабита Атаевича, до которого оставалось еще два года. На это предложение Алексей Николаевич ответил, что звание Героя нужно присваивать за конкретные заслуги, а к 70-летию лучше направить юбиляру теплое сердечное поздравление».
Тогда мнение Косыгина было учтено.
Сабит Атаевич, который долгие годы был близок к А. Н. Косыгину, видел и сильно переживал те неурядицы, которые происходили между Советом министров и Политбюро ЦК КПСС в конце 1970-х годов. Он видел, как бывает тяжело Алексею Николаевичу решать на высшем уровне отдельные вопросы, в которых экономика тесно переплеталась с политикой. Нередко в этом случае побеждали коммунистические идеологи даже в ущерб вопросам, связанным с развитием народного хозяйства.
В то же время Косыгин был слишком опытным политиком, чтобы как-либо высказывать свои несогласия с другими членами политбюро. Он упорно искал другие пути решения возникавших проблем. Это выражалось в частых совещаниях и поездках главы правительства по различным регионам, в том числе и нефтегазовым. Сабит Атаевич непременно сопровождал его во время таких поездок, отвечал на множество возникающих вопросов, видел стиль руководства Косыгина, часто имел возможность пообщаться с ним лично в неофициальной обстановке.
В то время стремительно развивающаяся отечественная газовая промышленность во многом была замкнута на экспорт советского газа и поступление комплектующих из-за рубежа. При этом Оруджев прекрасно знал, кому и сколько газа поставляется, от кого и по какой цене отрасль получает необходимые ей комплектующие. Соотношение этих величин, особенно внутри стран Совета экономической взаимопомощи, было далеко не самым рациональным.
Оруджев очень тяжело переживал отставку и уход из жизни Алексея Николаевича. По свидетельству хорошо знавших его людей, в эти месяцы он был необычно задумчивым и даже каким-то напряженным. В одной из бесед с Байбаковым, которая состоялась вскоре после похорон Косыгина, Сабит Атаевич, в частности, сказал: