漢武帝元狩六年，霍去病去世，年僅23歲(虛歲)。
褚少孫在《史記》卷二十建元以來侯者年表第八中補記："光未死時上書曰：臣兄驃騎將軍去病從軍有功，病死，賜謚景桓侯，絕無后，臣光愿以所封東武陽邑三千五百戶分與山。"這是歷代史書中對霍去病死因的唯一記載，由于對如此偉大人物的去世記載，遂只此寥寥幾筆，遂引發了后世對霍去病死因的各種猜測。
1、最廣泛的說法：征討匈奴時候感染瘟疫
在漠北之戰中匈奴人將病死的牛羊等牲口埋在水源中祭祀詛咒漢軍，因此水源區產生了瘟疫，而霍去病在此處飲食了帶有病菌的水，而后病倒。
駁斥：有一些專業人士提出，霍去病死于漠北之戰兩年后，不符合瘟疫的發病時間。
2、被漢武帝賜死說
由于霍去病年紀輕輕就立下不世之功，而古代人均壽命又不長，漢武帝怕自己忽然撒手人寰而后代控制不住這匹“黑馬”，所以在匈奴受到重創后就卸磨殺驢殺之了事，因為武帝去世前確實做過殺了最愛的女人而保住劉漢的天下的事情。
駁斥：漢武帝當時雖然40來歲了，但并沒有生病的跡象，而且他對霍去病非常寵愛，去封禪的時候只單獨帶著霍去病一人可以看出他對霍去病的喜愛。霍去病死后，武帝很悲傷，調遣邊境五郡的鐵甲軍，從長安到茂陵排列成陣，給霍去病修的墳墓外形象祈連山的樣子，把勇武與擴地兩個原則加以合并，追謚為景桓侯，由此可見此說法也不妥。
3、被衛青毒死說
由于霍去病剛剛參軍不久就戰功卓著，明顯掩蓋住了衛青的光芒。元狩四年(公元前119年)，漢武帝設置大司馬位，大將軍衛青、驃騎將軍霍去病皆加官為大司馬，同時下令，驃騎將軍秩祿(即俸祿)與大將軍相同。霍去病是衛青的外甥，年紀又小，以后超越衛青的可能太大了，衛青出去嫉妒毒殺之。
駁斥：史書記載霍去病與舅舅衛青的關系親厚，李敢因私怨刺傷大將軍衛青，雖被衛青壓下，但沒過多久，霍去病就為了給衛青報仇，在甘泉宮的射獵中射殺了李敢；另外從霍去病請立三子封王的上疏也可以看出與衛青維護太子劉據的一致立場。也就是說感情深厚、政治立場一致，衛青沒有理由毒殺外甥，自斷臂膀。
4、穿越說
霍去病是個私生子，后來由于舅舅的提攜進入軍營，年僅17歲的他，在6年多的時間里取得的軍事成就在中國古代史上熠熠生輝、絕無僅有。他用兵靈活，注重方略，不拘古法，勇猛果斷，善于長途奔襲、閃電戰和大迂回、大穿插作戰，很像后來二戰時期的作戰方式，17歲的娃娃天生就會這么多軍事謀略不大可能，也許是穿越到武帝時代的現代人，23歲時候正好又遇到機會就穿越回現代了。
駁斥：衛青與霍去病身世很像，還沒有人帶領就自己闖出一片天地，如果說霍去病是穿越者，那么衛青也是穿越者么？并且不世出的奇才自古有之，穿越之說略顯無稽。
以上是關于霍去病死亡的幾種猜測，駁斥的說法似乎比猜測的都要有力，另外還有說霍去病是在封禪時候受風著涼的；有說霍去病天生身體不好的；有說是政敵謀殺的等等。而如今已經時隔兩千多年，想要真正了解他的死因是很難了，我們愿意相信如他弟弟霍光所說的，他是因病而亡的，這對于英年早逝的事實來說，也許是最好的原因了。
