2003年2月,兽医检查发现多莉患有严重的进行性肺病,这种病在目前还是不治之症,于是研究人员对它实施了安乐死。据罗斯林研究所透露,在被确诊之前,多莉已经不停地咳嗽了一个星期。多莉的尸体被制成标本,存放在苏格兰国家博物馆。
绵羊通常能活12年左右,而多莉只活了6岁,它的早夭再次引起了人们对克隆动物是否会早衰的担忧。克隆动物的年龄到底是从0岁开始计算,还是从被克隆动物的年龄开始累积计算,还是从两者之间的某个年龄开始计算?就多莉本身而言,它刚一出生时是6岁还是0岁或者是中间的某个岁数,这是一个很难回答的问题。正值壮年的多莉死于肺部感染,而这是一种老年绵羊的常见疾病。据维尔穆特透露,以前多莉还被查出患有关节炎,这也是一种老年绵羊的常见疾病。