Iako je bilo poznato da se kroz život morao boriti s depresijom i ovisnosti o alkoholu i drogama, detalji o njegovom teškom zdravstvenom stanju postali su poznati tek nakon njegove smrti. U novoj biografiji o neprežaljenom glumcu, koju je napisao novinar New York Timesa Dave Itzkoff, otkriveni su detalji o bolesti s kojom se borio i koja je ostavila traga na njemu, ali i na njegovoj obitelji i kolegama.
Tek je autopsija pokazala da je Robin Williams bolovao od Demencije Lewyjevih tjelešaca, što je treća najučestalija demencija. Radi se o degenerativnoj bolesti koja utječe na pamćenje i otežava kretanje, a uzrokuje demenciju i halucinacije. Liječnici su mu najprije dijagnosticirali Parkinsonovu bolest, da bi se ispostavilo da se ne radi o tome pa su nastavili tragati i Robin Williams zapravo nije znao s kojom se bolesti bori. Ipak, itekako je bio svjestan svojih problema s pamćenjem i ostao u šoku kada je shvatio da ne može zapamtiti tekst. Sve se to odvijalo na setu filma "Night at the Museum: Secret of the Tomb" 2014., posljednjem koji je nagrađivani glumac snimio.
S kćerkom Zeldom 2005. godine
- Plakao je u mojim rukama na kraju svakog dana. Bilo je užasno. Govorila sam njegovim ljudima da sam ja vizažistica, da nemam kapaciteta za nošenje s ovime što se događa njemu – izjavila je Cheri Minns, vizažistica koja je radila na filmu, a koja ga je pokušala nagovoriti da se vrati stand-upu. Ipak, Williams je samo nastavljao plakati i govorio kako više ne zna kako bi to odradio te da više ne zna kako biti duhovit. U biografiji "Robin" Itzkoff je otkrio kako je glumac dobio antipsihotičan lijek nakon što je na setu doživio napadaj panike.
- Zamislite si to ovako: Istom brzinom kojom su mu nekad dolazile šale, sada su dolazili različiti strahovi – izjavio je njegov prijatelj i kolega komičar Billy Crystal i dodao da niti on ne bi mogao živjeti tako. Udovica slavnog komičara Susan Schneider Williams otkrila je da se njezin suprug borio kako bi usporio djelovanje bolesti, ali se u jednom trenutku raspao.
Robin Williams 2010. godine
- Ljudi s LBD bolešću s visokom inteligencijom u početku duže djeluju kao da je sve u redu, ali onda odjednom kao da se brana raspadne i više ne mogu izdržati – napisala je u članku koji je 2016. objavljen u medicinskom časopisu Neurology.
- U njegovom slučaju, osim što je bio genij, bio je i izvrstan glumac. Nikada neću znati koliko je jako patio niti koliko se jako borio. Ali ja sam vidjela najhrabrijeg čovjeka na svijetu koji je igrao najtežu ulogu svojeg života - izjavila je udovica slanog glumca koji si je u kolovozu 2014. godine oduzeo život.