В год защиты докторской диссертации у Ивана Петровича родился первенец, которого назвали Мирчиком. Летом жену с ребенком необходимо было отправить на дачу, но Павлову оказалось не по средствам снять дачу поблизости от Петербурга. Пришлось ехать на юг, в глухую деревню, к сестре жены. Не хватило денег даже на железнодорожный билет, пришлось обратиться к отцу Серафимы Васильевны. В деревне Мирчик заболел и умер. А буквально через год опять неожиданная смерть малолетнего сына.
Тяжелейшее несчастье – гибель первенца, а буквально через год опять неожиданная смерть малолетнего сына, отчаяние Серафимы Васильевны, ее продолжительная болезнь. Все это выбивало из колеи, отнимало силы, столь необходимые для научных занятий.
Семья испытывала крайнюю нужду. Но Серафима Васильевна, умела поддержать супруга в самые трудные минуты жизни. «Не хватало денег, чтобы купить мебель, кухонную, столовую и чайную посуду», – вспоминала его жена. Бесконечные скитания по чужим квартирам долгое время Павловы жили вместе с братом Дмитрием в полагавшейся ему университетской квартире.
Несмотря на эти трудности супружеская жизнь Ивана Петровича оказалась на редкость счастливой. Серафима Васильевна, женщина умная, с добрым сердцем, мягким характером и высокими идеалами, взяла на себя всю тяжесть семейных забот и на протяжении многих лет безропотно переносила все неприятности и неудачи, которые в ту пору сопутствовали Ивану Петровичу. Своей верной любовью она, бесспорно, немало способствовала поразительным успехам Павлова в науке. «Искал в товарищи жизни только хорошего человека, – писал И. П. Павлов, – и нашел его в моей жене Саре Васильевне, урожденной Карчевской, терпеливо переносившей невзгоды нашего допрофессорского житья, всегда охранявшей мое научное стремление и оказавшейся столь же преданной на всю жизнь нашей семье, как я лаборатории».
Со временем, в связи с повышением должностного ранга и присуждением ему премий им. Адама Хойнацкого Варшавским университетом (1888), материальное положение семьи Павлова улучшилось.
Иван Петрович всегда говорил, что будет жить не меньше ста лет. Но судьба «выделила» ему лишь 87.
Павлов умер в 27 февраля 1936 года в Ленинграде от пневмонии.
Его избрали почетным членом 130 академий и научных обществ. Академией наук учреждены золотая медаль и премия имени И. Павлова за лучшую работу в области физиологии.
Ни один из русских ученых того времени, даже Менделеев, не получил такой известности за рубежом. «Это звезда, которая освещает мир, проливая свет на еще не изведанные пути», – говорил о нем Герберт Уэллс. Его называли «романтической, почти легендарной личностью», «гражданином мира».