Среди его внебрачных детей называют также сына Марии Каратачаровой – Николая Исакова, а от Елены Цвилиневой, внебрачной дочери графа Алексея Орлова, родились несколько сыновей и дочерей, которым была высочайше пожалована фамилия Николаевы и дано потомственное дворянство. Всех внебрачных детей Николая I сосчитать невозможно, поскольку это было тайной, которую знала только его супруга Александра Федоровна.

Николай I умер в феврале 1855 года. Александра Федоровна перед смертью спросила, с кем бы он хотел проститься, и назвала Нелидову, но император ответил: «Нет, дорогая, я не должен ее больше видеть, ты ей скажешь, что я прошу меня простить». Он оставил ей по завещанию 200 тысяч рублей, которые она немедленно пожертвовала на благотворительность в «инвалидный капитал».

Императрица выделила ей один час в течение дня для прощания с телом Николая Павловича в Зимнем дворце. После похорон Варвара Нелидова больше во дворце не появлялась, хотя Александр II просил ее остаться. Замуж она не вышла, пережила Николая I на четыре десятилетия и умерла в 1897 году в возрасте 82 лет.

Император Николай I был хорошим семьянином, любящим отцом, но своих сыновей воспитывал по-спартански, а дочерям прививал чувство простоты в общении, чтобы не зазнавались. В завещании он написал: «Благодарю всех меня любивших… Я был человек со всеми слабостями, коим люди подвержены… Я умираю с благородным сердцем… с пламенной любовью к нашей славной России, которой служил верой и правдой…»

Есть две версии смерти Николая I. Одна правдивая, а вторая – романтическая. В ходе Крымской войны 1854–1856 годов дела в Севастополе шли не очень успешно. С фронта поступали безрадостные сообщения. Когда император поехал на смотр Измайловского и Егерского полков, отправляющихся на театр военных действий, стоял двадцатиградусный мороз, а император был в легком плаще. Он простудился и провел ночь без сна. На следующий день, несмотря на предостережения медиков, он снова поехал на смотр войск, чем усугубил свое состояние. Его бил озноб, он не мог стоять на ногах и согласился прилечь, укрывшись ветхой шинелью. В последующие дни императору становилось все хуже, и у него началась пневмония. В то время антибиотики еще не были изобретены, поэтому Николай I скончался.

Романтическая версия основывается на том, что Николай I был не в силах пережить позор поражения в Крымской войне и попросил лейб-медика Мантда дать ему яду. Во время его болезни врач приносил лично приготовленные порошки и не допускал к императору других врачей. Это посчитали подозрительным, а враждебность к Мандту и многим иностранным медикам была так велика, что он вынужден был уехать за границу.