Soudní lékař podle šerifa označil Williamsovu smrt za sebevraždu zadušením následkem oběšení. Herec byl nalezen 11. srpna ve svém domě v Tiburonu u San Franciska s páskem kolem krku přivázaným ke dveřím jeho ložnice a policie tehdy dospěla k závěru, že šlo o sebevraždu.
Williamsova manželka později uvedla, že třiašedesátiletý herec se vyrovnával s počátečním stádiem Parkinsonovy choroby a bojoval rovněž s úzkostmi a depresemi. Williamse v červenci přijala klinika pro osoby léčící se ze závislosti a terapii podstupoval rovněž kvůli depresím. Jeho přátelé ale popírali, že by měl větší problémy s alkoholem nebo s drogami, jak o tom spekulovala některá média.
Oblíbený komik získal v roce 1997 Oscara za roli psychiatra v psychologickém dramatu Dobrý Will Hunting. První oscarovou nominaci dostal v roce 1987 za roli ve filmu Dobré ráno, Vietname. Další nominaci mu přinesla o dva roky později dramatická role ve filmu Společnost mrtvých básníků a v roce 1991 úloha bezdomovce ve snímku Král rybář. Nezapomenutelný byl v populární komedii Mrs. Doubtfire - Táta v sukni (1993) a slávu si vydobyl i v oblíbených televizních seriálech.
