Между тем головная боль причиняла Паскалю адские муки. 17 августа он попросил собрать консилиум врачей, но прибавил:
- Боюсь, что я слишком затрудняю этой просьбой.
Врачи велели больному пить сыворотку, утверждая, что его болезнь есть "мигрень, соединенная с сильными парами воды".
Но Паскаль не поверил, и даже сестра увидела, что брату очень худо. Не говоря ему ни слова, она послала за свечами и всем, что требуется для причащения и соборования.
Около полуночи с Паскалем сделались конвульсии; когда они прекратились, он лежал как мертвый. В это время явился священник, который, входя в комнату, громко воскликнул: "Вот тот, кого вы так желали". Это восклицание привело Паскаля в сознание; он сделал усилие и привстал. Причащаясь, он обливался слезами. Последние слова Паскаля были: "Пусть Бог никогда меня не оставляет".
Конвульсии возобновились, он потерял сознание и после суточной агонии умер 19 августа 1662 года, тридцати девяти лет от роду.
Вскрытие тела Паскаля показало поражение оболочек мозга и органов пищеварения. Внутренности были поражены гангренозным воспалением. Череп оказался почти без всяких швов, кроме стрелочного шва: это состояние черепа, вероятно, и было причиною постоянных головных болей, которыми Паскаль страдал с восемнадцатилетнего возраста. На темени был род костяного нароста, от венечного шва не осталось и следа. Мозг был чрезвычайно велик, весьма тяжел и плотен. На внутренней стороне черепа, против мозговых желудочков, были два углубления, как бы отпечатки пальцев, наполненные створоженной кровью и гнойной материей. В твердой оболочке мозга началось гангренозное воспаление.
Паскаль был погребен в церкви св. Этьена. Госпожа Жанлис в своих мемуарах уверяет, что герцог Орлеанский, нуждаясь в скелете для своих алхимических опытов, велел вырыть кости Паскаля. Эту басню повторил Мишле в своей "Истории революции", но, как теперь вполне доказано, она составляет плод фантазии остроумной писательницы.