疾病纏身了大半輩子的達爾文，在生命的最後幾年，情況反而出人意料的好，可以不間斷地做他想做的事情。雖然死神在一步步地向他逼近，但他對博物學的濃厚興趣卻絲毫沒有降低，始終密切地注視著生物學方麵的每一個新發現，貪婪地閱讀著各種科學書籍和雜誌，熱情地鼓勵和支持各大洲科學界的朋友。
達爾文的研究進行到生命的最後。
人到了晚年，最不願意聽到的大概就是失去親人和朋友的消息了。達爾文的老朋友萊爾死於1875年，作為對英國有傑出貢獻的人物，他被安葬在倫敦的西敏大教堂。
達爾文和愛瑪共生育了10個孩子，其中3個孩子都不幸夭折了，這給達爾文的精神造成了很大打擊。其他長大的3個兒子和4個女兒也都有不同程度的精神或神經方麵的病症。二兒子喬治，有些神經質，疑心很重，總希望得到別人的同情。三兒子弗朗西斯有精神抑鬱症，後來又發展成妄想症。五兒子霍勒斯常年過著一種“半病人”的生活。四女兒伊麗莎白生性多疑，終生未婚。長子威廉、三女兒亨利埃塔、四兒子倫納特雖然沒有精神方麵的毛病，卻都沒有留下後代。達爾文65歲還沒能抱上孫子。這些，和達爾文與愛瑪是近親結婚有一定的關係。
自然界近親繁殖的不良後果已經得到大量事實的證明，人類自身是不是也是如此呢？達爾文從自己的後代身上看到的現象，能不能作為近親結婚不利的證明呢？他不得不思考這個問題。但要得出科學的結論，還必須做出大量的調查研究。
於是，達爾文向有關人士提出進行一次戶口調查的建議。他在這封建議信中說：“人們常說近親結婚會導致聾、啞、瞎等毛病，隻有通過一次廣泛的、周密的戶口調查，才能證明這一斷言的真實性。”
這個建議雖然沒有被英國政府立即采納，但達爾文的表哥高爾敦卻按照表弟的想法，創立了“優生學”這門學科，對人類的優生優育問題進行了開創性研究。後來，達爾文的兒子喬治和倫納特也都研究過近親結婚的後果。這也算是達爾文對人類的又一個貢獻吧。
1881年8月，達爾文和愛瑪去了一趟倫敦，看望77歲的哥哥伊拉茲馬斯，沒想到這竟是兩兄弟的最後一次見麵。達爾文回到唐恩後不久，哥哥就去世了。噩耗傳來，達爾文感覺就像英國的一部分陸地沉到海底一樣，悲痛極了。從此，他的身體狀況每況愈下。幾個月後，他在女兒亨利埃塔在家裏猝發心髒病，雖然沒有發生意外，但病情卻一天比一天重。
1882年2月底到3月初，心區的疼痛不斷地襲擊著達爾文，每天下午他都心律不齊。但他沒有被病魔嚇到，趕上暖和的日子，他還要堅持在愛瑪的陪伴下，到宅前的果園裏去坐一坐，看看盛開的藏紅花，聽聽鳥的歌唱。他清醒地意識到，自己剩下的時間不多了。想到自己一生所走過的道路和不尋常的經曆，他的心情是坦然的。
3月7日，當他又試著踏上那條他最熟悉不過的小路，那條為他調節過一次次身心，使他產生過無數靈感的小路時，不幸的是，他的心髒病又犯了。倫敦的名醫克拉克爵士趕來給達爾文看了病。
達爾文不忍心讓克拉克為他的病來回奔波，就記下了克拉克的“醫囑”，讓他回倫敦去為其他病人看病，而不必天天到唐恩來照顧自己。在病中，達爾文得到了赫胥黎的特別關照。3月27日，他還支撐起疲憊的身軀，給赫胥黎寫了最後一封信。信中說：“你的每一次來信對我都是極大的鼓舞。我現在覺得比過去的3個星期要好一些。你建議的辦法非常好，等我的身體再好一些就按你的建議去做。請你再一次接受我誠摯的感謝吧，我希望世界上再多一些像你這樣的人就好了。”
病重時，達爾文仍然為他人著想。
4月15日，達爾文在吃晚飯時感到一陣眩暈，還沒有來得及走到床邊就昏倒了。
3天以後，他感到渾身難受，又一次昏了過去。蘇醒過來後，他意識到死亡的臨近，對守在他身邊的愛瑪和孩子們說：“我一點也不怕死。”