Po dwóch latach cierpienia na mielodysplazję i otrzymaniu trzech przeszczepów szpiku kostnego od swojej siostry, Sagan zmarł na zapalenie płuc w szpitalu w Seattle (Waszyngton, USA). Został pochowany na cmentarzu Lake View w Ithace (Nowy Jork, USA).

W 1981 Sagan został okrzyknięty humanistą roku przez Stowarzyszenie Amerykańskich Humanistów (American Humanist Association) w uznaniu za jego pracę naukowca, sceptyka, działacza i popularyzatora nauki.

Ukończył Uniwersytet w Chicago (Illinois, USA), uzyskując tytuł magistra fizyki w 1956 oraz stopień doktora filozofii w dziedzinie astronomii i astrofizyki w 1960.

Otrzymał następujące nagrody i odznaczenia:
- 1978 r. - Nagroda Pulitzera za książkę "Rajskie smoki"; honorowy tytuł doktora nauk ścisłych od Whittier College w Whittier (Kalifornia, USA).

Ma siostrę Carol.