Do zjednoczenia jednak nie doszło, gdyż w negocjacjach nie brał udziału kler bizantyński.
Ostatnie lata i śmierć mały|574x574px|Grób Urbana V w opactwie św. Wiktora w Marsylii Ze względu na trudności w Państwie Kościelnym i nacisk francuskich kardynałów, Urban zaczął poważnie rozważać powrót do Awinionu. Pomimo ostrzeżeń Brygidy Szwedzkiej i Katarzyny ze Sieny, papież opuścił Rzym we wrześniu 1370, a 27 września wjechał do Awinionu. W listopadzie tego samego roku ciężko zachorował i zmarł 19 grudnia. Został pochowany w Awinionie, lecz 5 czerwca 1372 roku, brat papieża, kardynał Angelic de Grimoard przeniósł grób do Marsylii.
Ikonografia W ikonografii przedstawiany jest w szatach pontyfikalnych, jako zasiadający na tronie, w średnim wieku, zwykle bez zarostu na twarzy i z tiarą na głowie. Prawą dłoń unosi w geście błogosławieństwa, a w lewej podtrzymuje głowy świętych Piotra i Pawła (przedstawiane samodzielnie, lub jako umieszczone w relikwiarzu, czasem w formie kielicha). Jest to odwołanie do tradycji, według której Urban V odnalazł w trakcie prac remontowych w bazylice laterańskiej relikwie obu apostołów.
Ciekawostki 1 września 1364, już jako papież, wydał bullę powołującą do życia Akademię Krakowską.