Последняя представительница рода Медичи мирно скончалась в своей серебряной кровати во дворце Питти 18 февраля 1743 года. Британский политик и дипломат во Флоренции сэр Гораций Манн так написал о ее кончине: «Люди уверены, что ее унес ураган: в то утро задул сильнейший ветер, он продолжался два часа, а теперь солнце сияет вовсю – вот и все доказательство. И никого в этом не разубедишь, люди считают себя свидетелями случившегося. Ее оплакивает весь город». Кроме урагана разразилась сильная гроза, как будто само небо рыдало, оплакивая кончину принцессы. Но противники Медичи утверждали, что это дьяволы явились за душой последней из рода Медичи – люди быстро забывают то хорошее, что для них делают другие. А Медичи сделали много хорошего для Флоренции и Тосканы.
Она была похоронена со всеми подобающими почестями в семейном склепе Сан-Лоренцо. Проститься с последней Медичи собрались все местные жители. С ее смертью действительно угасла великая династия, которой Флоренция многим обязана. Своим завещанием Анна Мария Луиза Медичи отплатила флорентийцам за их преданность и создала основу для современного развития туризма в регионе Тоскана. После ее смерти известный в те времена врач-хирург больницы Санта-Мария Нуова во Флоренции Анжело Маннони решил посвятить свою жизнь исследованиям в области онкологии и впоследствии добился значительных успехов. Впоследствии Маннони опубликовал книгу под названием «Заболевания молочной железы», в которой описал результаты своих исследований. Это был первый труд в медицине, посвященный этой патологии. Таким образом, сама того не подозревая, Анна Мария Луиза Медичи своей болезнью и смертью стимулировала развитие науки в области медицины.
В начале XX века в усыпальнице герцогов Медичи на первом этаже была установлена медная статуя Анны Марии Луизы. Она изображена сидящей на троне с Семейным пактом в руках, с повернутой вбок головой, с гордым и немного высокомерным взглядом настоящей гранд-дамы. Этот монумент расположен рядом с ее могильной плитой. А на улице, рядом с колокольней, построенной по ее заказу, находится мраморная статуя принцессы. Когда в 1857 году впервые вскрывали могилы Медичи и исследовали их останки – в ее саркофаге нашли тело, одетое в бархат темного цвета, возможно, фиолетового. На черепе была корона из позолоченного металла, которая удерживалась на месте большой серебряной иглой. На груди были серебряное распятие и золотая медаль, а в тубусе рядом с телом была найдена надпись, напечатанная на пергаменте. Все это можно увидеть под стеклянной текой в базилике Святого Лаврентия рядом с ее могилой. Научная экспертиза в 2012 году не обнаружила следов сифилиса, который до этого считался причиной смерти. Вместо этого было найдено новообразование молочной железы, из-за которого, скорее всего, Анна Мария Луиза и скончалась в возрасте 75 лет.