В 1863 году с Иваном Семёновичем Тимирязевым случился удар – несколько месяцев он был парализован. Но вскоре возобновил работу в Сенате, встречался с Александром II, критиковал некоторые положения реформы 19 февраля 1861 года. Император прислушивался к замечаниям, но к сведению их не принимал; тем не менее, Тимирязеву была предоставлена часть дворца «Александрия» в Нескучном саду в Москве, где он имел возможность лечиться и отдыхать. Умер за день до своей 77-летней годовщины (13 декабря 1867 г.). Похоронен на Ваганьковском кладбище в Москве. Там же покоится прах и его супруги Софьи Федоровны Тимирязевой (Вадковской).

Иван Семенович был награжден тринадцатью орденами, в том числе св. Владимира 2–й степени, св. Георгия 4-й степени, Белого Орла, прусский орден «За заслуги», австрийский орден Леопольда, баварский орден Максимилиана и персидский орден Льва и Солнца 1-й степени, золотой шпагой за взятие Лейпцига.

Другая ветвь родословной Тимирязевых – Павла Степановича – также проявила себя на поприще воинской службы. Но, начиная с Федора Павловича, генерал-майора, служба представителей этой ветви Тимирязевых протекала на флоте. Его сын Николай был капитаном второго ранга. Павел Федорович и оба его сына – Николай и Александр – были мичманами. Известен следующий факт: Александру Павловичу, участнику обороны Севастополя, писал адмирал П. С. Нахимов (1802–1855). Это письмо, датированное 4 июля 1855 г., позже было передано А. П. Тимирязевым историку М. П. Погодину: «Бывши личным свидетелем разрушенного и совершенно беззащитного состояния, в котором находился редут Ваш, и, несмотря на это, бодрого и молодецкого духа команды, и тех условий, которые употребили вы к очищению амбразур и приведению возможность действовать хотя несколькими орудиями, видавши прикрытия значительно уменьшенных огнем неприятеля, я не только не нахожу нужным назначение какого-либо следствия, но признаю поведение Ваше в эти критические минуты в высшей степени благородным. Защищая редут до последней крайности, заклепавши орудия и взявши с собою даже принадлежность, чем отняли у неприятеля возможность вредить Вам при отступлении, и наконец, оставивши редут последним, когда были два раза ранены, Вы высказали настоящий воинский характер вполне заслуживающий награды, и я не замедлю ходатайствовать об этом перед г-м Главнокомандующим».

Заканчивая описание рода Тимирязевых, необходимо отметить, что в их лице на протяжении пяти веков Россия имела честных, храбрых и преданных защитников родины, а также служивых мужей.

Тимирязевы были в родственных связях с Юрьевыми, Протасовыми, Вадковскими, Данзасами, Домагатскими, Баратынскими, Боде и другими знатными фамилиями России.