Императрица Анна Иоанновна скончалась 17 (28) октября 1740 года в Санкт-Петербурге на 48-м году жизни. Согласно заключению придворных медиков, причиной смерти стал тяжёлый недуг — подагра в сочетании с мочекаменной болезнью, от которой она страдала долгие годы. Болезнь была наследственной: от «каменной болезни» скончались и её сёстры. Существует предположение, что обострение могло быть спровоцировано увлечением императрицы верховой ездой, из-за чего камни в почках сдвинулись.
Осенью 1740 года состояние Анны Иоанновны резко ухудшилось. 5 октября во время обеда с фаворитом Эрнстом Бироном императрице внезапно стало дурно, и она упала без чувств. Медики признали ее состояние опасным, и придворные врачи уже не скрывали худших опасений.
«Это моя смерть!»
В разгар болезни, незадолго до кончины, произошел странный эпизод в тронном зале. Дежурный гвардейский офицер доложил, что видит в темном зале фигуру в белом, чрезвычайно похожую на императрицу. Фигура бродила по залу и не откликалась на оклики, хотя все знали, что императрица больна и находится в своих покоях. Когда Анна Иоанновна пришла посмотреть на «двойника», она, по свидетельству очевидцев, произнесла: «Это моя смерть», после чего ушла к себе. Вскоре после этого ей стало совсем плохо.
16 октября случился очередной приступ, после которого врачи и двор поняли, что императрица уже не выживет. В присутствии высших сановников, среди которых были Остерман и Бирон, Анна Иоанновна подписала два важнейших документа: о назначении своим преемником двухмесячного Иоанна Антоновича, сына племянницы Анны Леопольдовны, и о регентстве Эрнста Бирона.

На следующий день, 17 октября, императрица приказала собрать у своей постели членов императорской фамилии и высших сановников. Вечером, в девятом часу, Анна Иоанновна скончалась.
Вскрытие, произведённое придворными медиками, подтвердило диагноз: в правой почке императрицы нашли камень, по форме напоминавший ветку коралла, а размером «более и длиннее большого пальца». Рядом находилось множество камней поменьше, а два камня в левой почке были «средней» величины. Согласно донесению французского посланника Шетарди, один из камней закупорил мочевой канал, что вызвало воспаление («антонов огонь») и стало непосредственной причиной смерти. По другой версии, из-за сдвига камней началось омертвение почек (острая почечная недостаточность).
Первоначально тело императрицы было выставлено для прощания в петербургском Летнем дворце. 23 декабря 1740 года (3 января 1741 года) Анна Иоанновна была погребена в Петропавловском соборе Санкт-Петербурга. Так завершилось десятилетнее правление одной из самых противоречивых императриц XVIII века, а ее смерть открыла одну из самых коротких и драматичных страниц русской придворной истории — эпоху регентства Бирона и младенца-императора Иоанна Антоновича.
Спасли бы императрицу сегодня?
С высокой вероятностью — да. В те времена врачи не умели удалять камни из почек. Хирургия того времени (камнесечение) была крайне опасной и применялась в основном при камнях в мочевом пузыре, а не в почках. Поэтому лечение носило симптоматический и «успокаивающий» характер. Как именно лечили саму императрицу, достоверно неизвестно, но описано, что в похожих случаях для растворения камня пробовали использовать масла из скипидара и скорпиона, нефть, щёлочь и даже голубиный помёт. Также применяли отвары из ромашки, лилий, клевера и корня мальвы и рекомендовали обильное питьё для увеличения объёма мочи. Всё это не могло решить главную проблему — механическое препятствие, вызванное камнем.
Если бы Анна Иоанновна попала в современную клинику с таким же приступом, ей быстро купировали бы почечную колику нестероидными противовоспалительными препаратами (НПВС), которые сегодня являются основой для снятия почечной колики. Затем установили бы мочеточниковый стент (специальную трубку) или провели бы чрескожную нефростомию (дренаж почки через кожу). Это немедленно снизило бы угрозу сепсиса и позволило бы стабилизировать состояние. После стабилизации камень был бы удалён.