Врач в этот день сказал, что опасность миновала и подруги больной могут пойти отдохнуть дома, оставив Ковалевскую на попечении сестры милосердия из общины Елизаветы. Софья Васильевна была спокойна, она только сказала:
— Во мне произошла какая-то перемена…
А ночью портье дома, где жила Софья Васильевна, прибежал к Гюльденам и сообщил:
— Скорее, скорее идите: профессор Ковалевская умирает!
Когда Тереза Гюльден пришла, Софья Васильевна была в агонии и, не приходя в сознание, скончалась 29 января 1891 года от паралича сердца, в возрасте 41 года — в самом расцвете творческой жизни.
Известие о смерти великой русской ученой потрясло всех, кто знал ее имя, славную и горькую ее судьбу. «Ковалевская умерла! Какое горе! Не оценили ее у нас!» — занесла в свои «Записки» Надежда Васильевна Стасова.
И как много оказалось в мире друзей у той, кто мучительно страдал от одиночества в вынужденном изгнании!
Ее подвиг помогал людям жить, верить, бороться за справедливое отношение к женщине. Ее научные успехи дали многим ученым толчок к дальнейшему развитию затронутых талантливой русской вопросов математики и механики. Н. Е. Жуковский сделал геометрическое истолкование случая Ковалевской в задаче о вращении твердого тела, Н. Б. Делоне построил модель гироскопа Ковалевской, многие русские ученые, в числе их А. М. Ляпунов, произвели ряд интересных исследований, связанных с работой Софьи Васильевны. Иностранные математики также развивали ее исследования, признавая, что Софья Ковалевская заняла одно из самых видных мест между современными математиками.
Бесчисленные венки от университетов, академий, от друзей, учеников, от петербургских Высших женских курсов, от Женского союза Фредерики Бремер, от датских учащихся-женщин, от читательского женского союза в Копенгагене, Северного музея заполняли траурно убранную гостиную в квартире Ковалевской. Среди этих драгоценных венков выделялся скромный лавровый венок с белыми камелиями и краткой надписью на белой ленте «Соне от Вейерштрасса» и ветка сирени «Тане Раевской — почитательница из провинции».
Петербургская академия наук выразила свою скорбь по поводу невознаградимой потери члена-корреспондента. Прислали телеграммы студенты Харьковского университета, учащиеся воскресной школы Тифлиса и множество других лиц и организаций.
Глядя на благородное лицо Ковалевской, которому смерть придала особенное спокойствие, Эллен Кей думала о своей подруге: только один раз за годы знакомства с ней привелось Кей видеть у живой Сони такое же выражение умиротворения. Это было на концерте филармонии, где Софья Васильевна в обществе Максима Ковалевского слушала Девятую симфонию Бетховена…