Получив ложные сведения о богатствах нового острова , Кортес снарядил и возглавил экспедицию на трех кораблях (более 300 человек) для завоевания заморской страны. В 1533 году он благополучно достиг Калифорнии. Высадившись на берег, он отослал суда в Халиско за колонистами и припасами, так как местные индейцы жили только рыболовством да сбором диких растений. Новооткрытый остров одна из самых жарких стран на Земле. Современники рассказывали, что сам Кортес дал ей имя Калида форнакс (по-латыни жаркая печь), откуда и пошло сокращенное название Калифорния . Большинство колонистов заболело от жары и лишений, многие умерли. Болен был и Кортес, но он отказывался вернуться в Мехико, так как опасался насмешек и издевательств ввиду безрезультатности экспедиции . Потребовалось вмешательство жены, чтобы заставить его покинуть новую колонию (1536 год). Начальником острова Кортес назначил Франсиско Ульоа. Тот проник в 1539 году в длинный Калифорнийский залив, который назвал морем Кортеса ; но чаще залив называли Багряным морем от красных водорослей, окрашивающих воды некоторых бухт, или, скорее... от темно-красных песков, окаймляющих его берега Ульоа нигде на севере не нашел выхода из Багряного моря , хотя и обследовал западное побережье залива на протяжении около 1000 километров. В 1540 году Кортес навсегда покинул Мексику. К сожалению, в Испании его инициативы не находили отклика у дворян. По возвращении на родину король также не поддержал его планов расширить границы испанской империи за счет всей территории вновь открытого континента. После трех лет, проведенных в ожидании, Эрнан решил вернуться в Мексику. Однако ему удалось добраться лишь до Севильи. Там он заболел дизентерией. Кортес еще успел завершить свои земные дела и 11 октября подписал завещание. Он умер в пятницу, 2 декабря 1547 года в возрасте 62 лет, незадолго до смерти переселившись из города в более спокойное селение Кастильеха-де-ла-Куэста. Вначале завоеватель был погребен в фамильном склепе герцогов Медина-Сидониа. Через 15 лет его бренные останки были перевезены в Мексику и захоронены во францисканском монастыре в Тескоко рядом с могилой его матери. В 1629 году маркиза с большой пышностью похоронили во францисканской церкви в Мехико. В 1794 году саркофаг был перенесен в Больницу Иисуса из Назарета , когда-то учрежденную Кортесом. Эту могилу украшал простой надгробный камень и бронзовый бюст. Для того чтобы спасти останки от уничтожения, в 1823 году их пришлось тайно извлечь.
В Неаполе, в склепе герцогов Террануова-Монтелеоне, потомков правнучки завоевателя, они обрели, наконец, покой. Высказанное в завещании последнее желание Кортеса найти вечное пристанище в Койоуакане осталось невыполненным. Великий первооткрыватель и завоеватель Мексики похоронен вдали от тех мест, где познал успех и триумф, вдали от страны, с которой имя его связано навеки.