Desi Arnaz a été un fumeur régulier pendant une grande partie de sa vie et a souvent fumé des cigarettes sur le tournage de I Love Lucy. Il a fumé des cigares cubains jusqu'à la soixantaine. Arnaz a reçu un diagnostic de cancer du poumon en 1986. Il est décédé plusieurs mois plus tard, le 2 décembre 1986, à l'âge de 69 ans. Arnaz a été incinéré et ses cendres dispersées. Sa mort est survenue cinq jours seulement avant que Lucille Ball ne reçoive les Kennedy Center Honors . Il a été précédé par sa deuxième épouse, Edith, décédée un an plus tôt le 23 mars 1985. Sa mère lui a survécu de près de deux ans.
