Войну с Египтом при энергичном Амасисе Кир, очевидно, считал преждевременной и обратился против кочевых племён Ирана и Средней Азии. Неизвестно, тогда ли вошли в состав Персидского государства те области, которые перечисляются в списках Дария(Парфия, Дрангиана, Ария, Хорасмия, Бактрия, Согдиана, Гайдара, Саки, Саттагида, Арахосия и Мака), или они были присоединены ещё до завоевания Вавилона. Из Геродотакак будто следует, что бактрийцы и саки в порядке присоединения следовали за Вавилоном («… помехой Киру были Вавилон, бактрийский народ, саки и египтяне»)[54]. Историки Александра Македонского (Арриан, Страбон) упоминают также поход Кира через Гедросию, в котором он потерял всю армию, за исключением всего семи воинов[55], а также основание на берегах Яксарта (древнее название Сырдарьи) города Кирополиса[56][57].

Рельеф в Пасаргадах. Возможно, носит портретные черты Кира Великого
Поход Кира на массагетов стал для него роковым. Летом 530 года до н. э., согласно Геродоту, перейдя реку «Аракс», Кир потерпел поражение и погиб. По утверждению Геродота, «царица» массагетов Томирис, мстя Киру за смерть сына, приказала найти его тело и окунула его голову в винный мех, наполненный кровью, таким образом предлагая ему утолить ненасытную жажду крови[58]. Однако, поскольку доподлинно известно, что Кир был погребён в Пасаргадах (где его останки видел ещё Александр Македонский), некоторые из исследователей считают этот эпизод недостоверным. Так, по мнению Бероса, Кир пал в битве с дахамипосле девятилетнего царствования в Вавилоне[59].
Ктесий сообщает о войне с дербиками (кажется, на границах Индии), и опять-таки не обходится без легенд, совершенно отличных от приведённых Геродотом[60]. Во всяком случае, место смерти Кира везде указывается на крайних пределах государства, вероятно требовавших особенного наблюдения и поставивших престарелого царя перед необходимостью лично вести войну. Видимо, Кир погиб в самом начале августа; во всяком случае, к концу августа 530 года до н. э. весть о гибели Кира дошла до далёкой Вавилонии.
Царствовал Кир 29 лет и погребён в Пасаргадах, где до сих пор сохранился памятник, считающийся его гробницей и напоминающий по стилю малоазиатские мавзолеи. Вблизи этой гробницы высечен краткий и скромный клинописный персидско-эламо-вавилонский текст — «Я — Куруш, царь, Ахеменид», а также изображено охранявшее бывший здесь дворец крылатое существо в эламском царском наряде и с головным убором египетских богов. Принадлежность этой гробницы Киру едва ли может подвергаться сомнениям хотя бы из-за полного соответствия сооружения с описанием, например, у Аристобула, которому Александр поручил заботиться о его сохранности.
Во времена анархии, наступившей во время похода Александра в Индию, гробница была разграблена, но македонский завоеватель, вернувшись, казнил грабителей. Впрочем, они не нашли в ней почти никаких ценностей, и Александр удивлялся скромности, с которой был похоронен столь великий завоеватель[20][61][62].