Penfield lavora nell'istituto fino all'età di settant'anni ma anche in pensione continua ad allargare i suoi ambiti di ricerca. Si interessa molto all'unità familiare nella società moderna e alla filosofia della filantropia, in particolare per ciò che concerne la Fondazione Rockefeller. Nel 1975, un anno prima di morire, pubblica “"The Mystery of the Mind"”, dove raccoglie tutte le sue idee sul cervello e sulla mente. Il 5 aprile 1976 muore a causa di un cancro, pochi giorni dopo aver terminato la sua autobiografia “"No Man Alone: a neurosurgeon's life”".