Император Николай не дожил до окончания войны. Известие о падении Евпатории буквально подкосило Николая. Он бродил по залам Зимнего дворца, горестно восклицая: «Бедные мои солдаты! Сколько жизней принесено в жертву даром!»
В три часа ночи 18 февраля 1855 года он заставил врача дать ему медленно действующий яд. Выпив смертельное снадобье, Николай позвал к себе цесаревича и долго беседовал с ним, наставляя Александра на царствование.
Предсмертное распоряжение Николая было вполне в его духе – он приказал одеть себя в мундир и привести к нему своего старшего внука – Николая Александровича. Испуганный двенадцатилетний мальчик опустился на колени перед кроватью грозного деда, чтобы выслушать краткую сентенцию из двух слов: «Учись умирать!»
После того как Николай I умер, была распространена официальная версия, что причиной смерти явилась пневмония, развившаяся как осложнение после гриппа.
В правление Николая Павловича было устроено более 10 тысяч верст шоссейных дорог, около 1 тысячи верст железнодорожного пути. Первая дорога от Санкт-Петербурга до Царского Села была открыта в 1836 году, а до Москвы – в 1851 году. Было проведено 2 тысячи верст электрического телеграфа.
Для начального обучения крестьянских детей было устроено до 9 тысяч сельских училищ.
Император Николай I был глубоко верующим и церковным человеком. Так, в завещании своему наследнику цесаревичу Александру, подписанном им 30 апреля 1835 года, он говорит: «Соблюдай строго все, что нашей Церковью предписывается».
После его смерти архиепископ Рижский Платон (Городецкий) заявлял: «Император Николай Павлович всем сердцем был предан всему чистокровному русскому и в особенности тому, что стоит во главе и в основе русского народа и царства – православной вере. То был истинно-православный, глубоко верующий Русский Царь, и едва ли наша история может указать подобного ему в этом отношении. Припомните последние часы его жизни: так умирать может истинный христианин, истинный сын Православной Церкви».