มิทเชลเสียชีวิตจากโรคทางสมองเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน 1889 ที่อายุ 70 ที่เมืองลินน์ รัฐแมสซาชูเซตส์ เธอถูกฝังที่ ช่อง 411 ใน Prospect Hill Cemetery, Nantucket [27][28] หอดูดาวมารีอามิตเชลล์ ในแนนทัคเก็ตตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เธอ[29] หอดูดาวเป็นส่วนหนึ่งของ สมาคมมารีอามิตเชลล์ ในแนนทัคเก็ตซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่ออนุรักษ์วิทยาศาสตร์บนเกาะ มีพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติ พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ พิพิธภัณฑ์บ้านมารีอามิตเชลล์ และห้องสมุดวิทยาศาสตร์ รวมไปถึงหอดูดาวนอกจากนี้ชื่อของเธอยังได้ไปอยู่ในหอเกียรติยศ สตรีแห่งชาติ และเป็นผู้ที่ได้รับรางวัลเดือนประวัติศาสตร์สตรีแห่งชาติเมื่อปี 1989 โดย โครงการประวัติศาสตร์สตรีแห่งชาติ [30] ชื่อของเธอได้ถูกนำไปตั้งเป็นชื่อเรือใน สงครามโลกครั้งที่สอง ชื่อ SS Maria Mitchell รถไฟใต้ดินสายเหนือในนิวยอร์ก (ระหว่าง ปลายสายฮัดสัน ที่สุดที่ โพห์คิปซี ใกล้วิทยาลัยวาสซาร์) มีรถไฟชื่อ Maria Mitchell Comet เพื่อเป็นเกียรติแด่เธอ เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม 2013 เครื่องมือค้นหาของ Google ให้เกียรติ Maria Mitchell โดย Google Doodle แสดงเธอในรูปแบบการ์ตูนบนหลังคามองผ่านกล้องโทรทรรศน์เพื่อค้นหาดาวหาง[31][32][33]