Acaeció el 8 de septiembre de 1425 según la historiografía moderna y parte de la clásica (Sandoval, Oihenart, Alesón, Garibay...). Sin embargo, el epitafio de su tumba, no contento con titularlo Carlos IV -sin duda por contar como primero a Carlo Magno- data su fallecimiento en 1426. He aquí la lectura del mismo según transcribe Germán de Pamplona:
Aquí iaze sepellido el de buena memoria don karlos IIII Rey de Navarra et duc de nemoux descendient en recta linnea del emperador sant Karlos magno et de sant loys Rey de francia. Et recobro en su tempo una grant part de villas et castillos de su regno que seyan en mano del rey de Castilla et sus tierras de francia que seyan empachadas por los reyes de francia et de anglaterra. Este en su tiempo ennoblescio et exalco en dignidades et honnores a muchos ricos hombres. Caualleros et fijos dalgo naturales suyos. Et fezo muchos notables hedificios en su regno. Et fue muy piadoso et misericordioso. Et Regno Rey XXXVIII aynnos. Et fino lo VIII día de septebre del aynno de mil CCCC ec XXVI.
Le sucedió Blanca I (1425-1441). Su cuerpo fue inhumado en el coro de la catedral de Pamplona junto a la reina D.ª Leonor.