По официальной версии, смертельно ранен отцом во время ссоры в Александровской слободе в ноябре 1581 года (согласно наиболее распространенной точке зрения, ссора произошла 14 ноября, а царевич умер 19 ноября, но ряд источников дают другие даты).
Лета 7089 государь царь и великий князь Иван Васильевич сына своего большаго, царевича князя Ивана Ивановича, мудрым смыслом и благодатью сияющаго, аки несозрелый грезн дебелым воздухом оттресе и от ветви жития отторгну осном своим, о нем же глаголаху, яко от отца ему болезнь, и от болезни же и смерть. («Мазуринский летописец»)
Временник дьяка Ивана Тимофеева содержит следующие сведения о смерти царевича не являющиеся доказательными: «так как некоторые говорят, 35 что жизнь его угасла от удара руки отца за то, что он хотел удержать отца от некоторого неблаговидного поступка. ».Известно, что слухи не являются достаточным поводом для утверждений подобного рода
Череп, найденный при вскрытии захоронения Ивана Ивановича, был в очень плохом состоянии из-за распада костной ткани, что подтверждает версию о насильственной смерти царевича