Рассказы современников о наружности Иоанна IV отличаются разнообразием и даже противоречиями, потому что относятся к разным периодам его жизни. Англичанин Горсей говорит, что он был красивой и величественной наружности, с пригожими чертами лица, с высоким челом. Другой иностранец, Даниил из Бухова, передает, что он был очень высокого роста, тело имел полное, глаза большие, постоянно бегающие, все высматривающие. Но когда Иоанн в первый раз приехал из Александровской слободы, москвичи были поражены, что у него на голове и в бороде волосы почти все вылезли, и он сильно похудел и постарел. Хронограф XVII века, известный под именем Кубасовского, говорит, что "царь имел очи серы, нос протягновен, возрастом велик бяше, сухо тело имея, плеща высоки, груди широки, мышцы толстыя".
Невоздержанный образ жизни и постоянное тревожное состояние духа тяжело отразились на Грозном. В 50 лет он совершенно расстроил свое здоровье и прежде времени состарился. Зимою 1584 года у него открылась тяжкая болезнь: его внутренности стали гнить и все тело пухнуть. По монастырям разослали грамоты с просьбой молиться об исцелении болящего царя. Во время облегчения от болезни Иоанн развлекался рассматриванием своих драгоценностей или игрою в шахматы и разговорами с знахарями и шутами или же слушал былины и сказки. 18 марта, после трехчасовой теплой ванны, он потребовал шахматы и хотел играть с боярином Бельским, но вдруг упал. Пока иностранные врачи хлопотали, митрополит Дионисий совершил над ним обряд пострижения и нарек его Ионой. Новый царственный инок был погребен в диаконнике Архангельского собора. Над гробницей сделана надпись: "В лето 7002 - 1584, марта в 19 день, на память св. мученика Хрисанфа и Дарии, преставися благоверный государь, царь и великий князь Иван Васильевич всея Руси, а в иноцех Иона". Вблизи этой гробницы находится прах его сына, царевича Ивана Ивановича.