Причина смерти не уточняется, однако известно, что он умер от «неожиданных осложнений» после недолгого пребывания в медицинском центре Калифорнийского университета имени Рональда Рейгана. Мартин Ландау — лауреат премии «Оскар» 1995 года как лучший актер второго плана в фильме «Эд Вуд» Тима Бертона.